拉格朗日之影 - 曲率引擎

当他们“返回”温暖和煦的舱室后，舰队已经脱离了海王星的引力井（备注：这里的引力井是特指不会对曲率引擎造成影响的引力井范围，实际上引力井的范围在理论上是无限远的。），开启了曲率航行模式，向地球的方向飞驰而去。

从海王星轨道到地球有43-47亿公里，为了安全起见，舰队一直保持着十分之一光速的曲率速度向内太阳系进发，这也是整个旅程中最枯燥无聊的一段。

尽管舷窗上依然有群星闪烁，但那些都是为了不让乘客感到无聊而进行的虚拟投影。严格来说，在曲率航行状态下，舰船上的人是无法看到正常的星空的。

因为当舰船开启曲率引擎时，实际上移动的并不是舰船，而是由曲率引擎激发出的一小块空间泡带着曲率引擎周围的一小片空间在移动。所以，还有一点反常识的点是，当舰船在进行速度较慢的常规航行时，船员们是能感受到舰船的颠簸和震动的，但是在速度更高的曲率航行中，舰船其实更加平稳，原因很简单，舰船本身相当于周围的空间是静止的，移动的只是空间。

毫无疑问，曲率引擎技术是人类历史的最重要的发明之一。纵观人类历史，如果没有曲率引擎的出现，人类永远都不可能发现空间共振点的秘密，也永远不可能发现纵横银河的拉格朗日网络，冰冷的宇宙将对人类永远关闭大门。

公元5012年，在仲裁委员会的资助下，安东塔斯大学和赫尔曼大学进行了一次联合学术研讨，这次研讨的主要目的是为了探讨人类将来的命运。在其中一个分支研讨会议中，来自安东塔斯大学的宇宙政治关系系的多伦·哈尔顿教授和来自赫尔曼大学的科技史教授库恩·费舍尔联合发表了一篇关于人类历史核心节点的论文。在这篇论文中，这两位教授提出，从整个宇宙尺度来讲，人类存在的时间只是短短的一瞬。

宇宙的历史已经有大约一百三十八亿年，而从智人诞生到今天人类已经遍布星海的拉格朗日时代，只过了大约四十万年，只占宇宙存在时间的十万分之三。而在这四十万年中的绝大部分时间，人类都长期处于混沌黑暗的状态，作为对比，人类真正进入信史时代也只有一万年左右。

在这篇论文中，库恩·费舍尔教授写道，“如果我们将人类历史的时间作为横轴，人类文明度指数作为纵轴，画出一条曲线。可以明显看出，这条曲线在大部分时间里都几乎是一条直线，没有明显的波动，直到几个关键的技术节点出现后，曲线才出现了明显的变化，而且，这种变化在人类进入信史时代之后的间隔期越来越短。在人类历史的早期阶段，火，石器，轮子等重要的发明都是耗费了数万年甚至数十万年才慢慢演进出来并扩散到全球各地的。而作为对比，印刷术和造纸术等技术在短短数百年就传遍了全世界，到了信息时代，随着全球一体化，人类的信息交互速度越来越快，技术的范式转移的速率更快了，移动电话和计算机在短短几年就得到了普遍应用，而这些技术反过来又催生了新的技术，这就是加速回归定律。

所以，纵观整个人类的发展史，不难发现，加速回报定律在人类的技术发展上起到了核心作用。每一次关键性技术的出现，都迅速地改变了人类的社会形态。”

 

这两位教授根据人类历史发展特征将整个人类历史大致分为了八个主要阶段。因为颠覆性技术的出现间隔越来越短，所以这些时代的长度也逐渐缩短。这八个阶段依次是，起源时代、文明时代、内太阳系时代、黎明时代、开拓时代、神圣群星帝国时代、黑暗时代以及目前人类所处的后拉格朗日时代。在这篇论文中，两位教授从科学技术史的角度对人类历史进行了深入剖析，在每一个阶段，都有一个关键性的科学突破。

比如，在跨度长达20万年的起源时代，彻底改变人类生活形态的是技术是火的应用（备注：也有学者对此提出异议，比如，来自特提斯城科学院的学者们就认为，按照目前的考古学记录来说，原始人类早在200万年前学会了使用火。）。

而在内太阳系时代，最关键的技术就是曲率引擎的发明。正是曲率引擎的出现，让人类真正开启了内太阳系大开发的时代，大大加速了人类社会的演进过程，为后来的拉格朗日时代打下了坚实的基础。

最为关键的是，曲率引擎的出现，意味着人类对空间本质进行了第一次技术上的应用。也正是因为为了激发更高的曲率，才发现了空间共振现象，进而开启了拉格朗日时代。

对此，多伦·哈尔顿教授评论道，“曲率技术对于人类来说，完全是一场崭新的技术革命，其意义完全不亚于原始人第一次使用火，也不亚于伽利略第一次用望远镜望向星空。”

 

实际上，远在几千年前的工质推进引擎时代，曲率引擎的概念就出现了。人类天生就有对速度的极致追求，从古中国人发明的使用黑火药推进的烟花，到后来的化学火箭推进引擎，再到电脉冲推进引擎，人类已经将工质推进引擎发展到了极限。但这些引擎的基本原理都是基于最基础的动量定理，并没有在物理学上实质性的突破。当时的科学家们达成一个共识，想要继续提升航行器的速度，就必须在基础物理学上进行突破。

根据史料记载，在21世纪初，对无工质引擎的研究方向主要有两个。

这两个方向想要实现的目的都是相同的——通过改变飞行器前方的空间曲率，可以在航天器后面创造一个压力比之前更高的区域。由于空间压力梯度，力将施加在航天器上，从而产生推进推力。所以，这种理论上的引擎也被称之为曲率引擎。

曲率引擎最早是一个科幻概念，出现在了诸多科幻作品中。但不久之后，物理学家们就开始认真考虑曲率引擎实现的可行性。理论上，曲率引擎的速度是可以超越光速的，甚至可以达到光速的上万倍。这个理论并不违背相对论，因为曲率引擎的工作原理是通过改变前方的空间曲率，在飞行器周围制造一个“空间泡”（也可叫做“曲率泡”），所以，飞船本身相对于空间是不移动的，移动的是空间本身。

当时，无工质推进的两个理论研究方向如下：

1：以广义相对论为基础。在广义相对论场推进系统中，空间被认为是类似于橡胶的弹性场，这意味着空间本身可以被视为一个无限的弹性体。如果时空弯曲，就会产生向内的正常表面应力，它作为压力场。通过在飞行器后面创建大量这些曲面，可以实现单向表面力，用于加速飞行器。

2：以量子场论为基础。对于量子场论推进系统，假设量子真空由非辐射模式和零点能量状态的零辐射电磁场组成，是最低可能的能量状态，这是量子场论和量子电动力学所述。理论上认为，物质由基本的主要带电实体、部分子组成的，它们作为基本振荡器相互结合。通过施加电磁零点场，可以对部分子施加洛伦兹力。在电介质上使用它，可以影响物体的惯性质量，从而在不在物体内部产生应力或应变的情况下加速物体。

这两类引擎的底层理论都是相同的，都是基于空间物理结构的场推进方式，但实现的方式却是基于不同的理论。

在21世纪以及后来的几个世纪里，第一种设想长期处于理论甚至科幻的范畴，一直没有实质性的突破。这种引擎的代表主要是阿库别瑞引擎，这种引擎遵守广义相对论中的爱因斯坦方程，建立起一套特别的时空度规，即阿库别瑞度规。阿库别瑞度规定义了曲率引擎的时空，表现为一个洛伦兹流形，允许一个扭曲的时空泡出现在平坦时空，并以超光速运行。虽然阿库别瑞度规在数学上是符合爱因斯坦场域等式的，但当时的科学家们普遍认为，由于时序保护机制，阿库别瑞引擎实际上是不可能实现的。而且，根据阿库别瑞度规的数学形式推演，会得到一个负的能量密度。

这意味着，如果想要制造出阿库别瑞引擎，就必须制造出负能量的物质，也就是理论上的“奇异物质”。虽然物理理论和数学上，并不排斥奇异物质的存在，但以当时人类的技术水平和理论储备，想要制造出奇异物质是不现实的。但也有乐观的一面，在卡西米尔效应中，科学家们发现了负能量存在的迹象。阿库别瑞本人在一篇论文中也提到，两个平行的金属板之间产生的卡西米尔真空可作为阿库别瑞引擎的负能量来源。

而以量子场论为基础的无工质推进引擎设想取得了比较大的进展，即射频共振空腔推进器Emdrive，虽然取得了一些实验性的突破，但始终无法进行大规模应用。这也揭示了从科学探索到技术应用这个过程的残酷性——随着复杂度的提升，技术应用很难走在理论突破之前。在人类完全掌握曲率引擎的基础理论之前，是不可能制造出成熟可应用的曲率引擎的。

总之，这两种设想都陷入了困境，以今天的眼光来看，其本质原因还是在于理论物理的基础没有突破到技术能够进行应用的层次，这是典型的技术设想超出理论实际，在当时的技术条件下，这两种类型的引擎都不免带上了科幻的色彩。

时间来到27世纪左右，当科学家们将在稳定大陆（_{备注：稳定大陆是作者假设的稳定岛以外的稳定大陆，在稳定大陆中存在大量稳定重元素。}）中得到的688号元素与特洛伊晶体混合，然后利用高能粒子加速圈对其进行撞击时，他们发现，在这种极端的条件下，人类第一次制备出了具备负能量的奇异物质。有了奇异物质，阿库别瑞引擎就有了实现的可能。但是，奇异物质的制备也才是曲率引擎的第一步，科学家们又开始了新一轮的征途。

人类制造出的奇异物质能够小规模将卷曲的一个空间维打开到宏观尺度，这就是空间畸变的原理。科学家也进行了一系列预言，奇异物质很可能不止有一种形式，人类目前制造出的奇异物质只是最基础的一种。如果将来人类获得了更高级的奇异物质，也许就能打开更深层次的空间维。

这里也解释了为什么理论上曲率引擎可以做到超光速，而实际的曲率引擎最高速度只有光速的1/10，简单来说，人类对时空本质的认知和应用还处于比较原始的阶段。

在研制曲率引擎的时候，曾多次发生事故。值得一提的是，曲率技术在空间重力的应用上更早出现。

曲率引擎的本质虽然是对飞船周围的空间进行畸变，但可以通俗地理解为，飞船进入曲率飞行后，就进入了一个曲率更高的“空间泡”中，只要曲率引擎持续启动，飞船在这个空间泡中是很安全的，因为曲率引擎会让飞船身后的空间扩张，曲率变小，飞船前方的空间收缩，曲率变高，形成梯度差，而飞船本身位于正常的空间中。但是，当飞船脱离“空间泡”时是最危险的，因为这意味着飞船前后空间的曲率要被“抹平”。在前后空间曲率抹平的瞬间，空间梯度差瞬间消失，交界处会产生空间震荡波，两道震荡波将以光速扫过飞船所在的空间泡，进而让空间泡和周围已经变成正常的空间重新融为一体。

在这里，依然可以将空间想象成一个有弹性的实体。如果毫无准备，这两道震波将对近在咫尺的飞船造成损伤，轻则舰船结构受损，重则曲率引擎核心融毁。且，要注意，这两道震波并不是一般意义上理解的震波，它们是直接从普朗克长度中的第四个维度重新卷曲时传来，对三维空间的所有物体都具备同时同向性，没有任何设备装备能逃脱。

其中，震波的强度和曲率差有关，如果曲率引擎功率开得越高，就越容易遭到更剧烈的震波，危险性也越大。当然，为了避免这一点，在航行过程中，曲率引擎会在目的地投送一道缓释曲率的空间泡，来缓解这个过程。但是，要投送这个空间泡就意味着要明确知晓目的地的准确曲率度。这里必须说明，宇宙空间其实并不是平坦的，根据爱因斯坦的广义相对论，只要有质量的物体就会对空间造成弯曲，且质量场的范围理论上是无限的。所以，宇宙中的每一个点其实都受到周围远近的质量体的影响，且随着质量体的运转，距离的变化，而产生改变。所以，想要保证安全，必须精确测定目的地曲率度，以及相关变量，这些统一被称为曲率参数。这也是为什么需要进行曲率航行时，需要在目的地有一个曲率锚点，也就是曲率参数测算器。这个测算器可以内嵌于完成的建筑和飞船中，也就是激活的计划圈可以提供曲率锚点的原因。（备注：未完成的建筑质量会不断变化，参数不稳，无法提供精确曲率参数）

有了曲率锚点后，曲率飞行就变得安全起来。如果没有曲率锚点，飞船抵达目的地时，只能根据事先估算的参数进行停泊，如果差异过大，就可能会遭受灾难。

在一般的宇宙航行中，舰船都会提前设定目的地的曲率参数集，也就是曲率坐标。不过，要注意的是，这个曲率坐标并不是我们理解的常规意义上的位置坐标，而是一个极为复杂的由曲率参数集合组成的数据模型，而且这个数据模型还会以微秒级实时变动。可以认为，飞船永远无法获得完全准确的曲率坐标，只能无限贴近那个准确的数值。这里有一个名词专门形容这个差值——曲率方差。舰船的计算机系统越强，曲率方差越小，舰船也就越安全。如果曲率方差过大，就可能遭受事故，比如同一个舰队中的舰船可能会在脱离曲率飞行时因为位置产生位移而相互碰撞，也有可能大大偏离目的地，最严重的可能是被扭曲的空间撕碎。

在太阳系内，距离地月系1000万公里的区域中，地球圈政府设立了一个能够为太阳系内航行的所有舰船都能提供曲率锚点的航空港。经过大约四十五个标准时的曲率航行，舰船依次掠过了天王星轨道、土星轨道、木星轨道，穿越小行星带，越过金星轨道，最终，舰队抵达了内太阳系的曲率锚点。

当舰队脱离曲率航行的那一刻，舷窗外的景象骤然变化，群星重新出现，当然，最引人注目的是那颗淡黄色的恒星。

当金色的阳光穿过舷窗，给舱内的一切都镀上了一层淡淡的金色时，安德烈走到宽大的落地观景舷窗前，出神地望着那颗看起来毫不起眼的恒星。

“这……这就是太阳吗？”

他伸出手，贴在冰冷的舷窗上，不知道是不是错觉，安德烈分明感觉到了一丝来自太阳的温暖。

“是的，”库珀静静地站在他身旁，负手而立，“总裁先生，这就是孕育人类文明的太阳。”

现在，他们距离太阳大约1.5亿公里，已经几乎和地球距离太阳差不多远了。太空中没有遮挡，阳光猛烈而刺眼，但自适应玻璃过滤掉了大部分光线，在舷窗前站着的人来说，此时的太阳就像一只圆盘，散发着温和的光和热。这颗恒星看起来平凡无奇，但正是这颗恒星孕育了地球，孕育了亿万生灵。

战舰的常规脉冲发动机重新点火，舰队进入了常规巡航模式。可惜的是，由于中途没有停留，他们没有能够亲眼见到位于天王星和天卫二L4拉格朗日点的拉格朗日研究所纪念馆。

舰队缓缓转向，向地球的方向飞去。