第051章 曲率驅動原理
更新時間:2020-06-21 作者:里其
云氏猜想 第051章 曲率驅動原理
曲率驅動的研發項目，在收集到足量反物質之后，已經籌備展開了。 上次元首召開了動員大會，會上，年輕元首試探了云Sir，云Sir那個各打五十大板的回應，讓元首確定了他不會貢獻他的光和熱，去幫助曲率驅動部門搞研發。 曲率驅動部門于是關起門來，把云Sir排除在外了。 畢竟云Sir是一名外星人，他代表著地球人類，所以曲率驅動的研究，不管進展如何，最好不能讓云Sir知道了。 因為曲率驅動要是研發成功了，他們馬上就組建第二支艦隊，打造成光速艦隊去入侵地球。 在曲率驅動研發啟動之前，科學執政官要給研發部門講解曲率驅動的研發原理。 “在開始講解之前，我有必要向你們傳達一點我們的宇宙學，讓你們先來搞清楚宇宙的大環境。”科學執政官開始進行他的講演。 宇宙學是科學執政官主導成立的一個天體研究部門，總結了先古賢人的天文智慧和成果的基礎上，利用現在高科技探測和新理論的推導，編制出來的一門學說。 “我們的宇宙遵循著質量守恒定律。宇宙大爆炸之初，宇宙是一個高能量體，它有十一維，是一個奇點。” 根據天體科學家的觀測，大爆炸之后，宇宙現在一直處在膨脹當中，熵值一直在增加。 宇宙可能會有回縮的一天，熵值遞減的一天，那可能意味著重返宇宙之初。當然，這是美好的設想，事實上宇宙可能會永遠膨脹下去，直到宇宙毀滅。 目前來看，宇宙一直處在膨脹當中，這是不可否認的事實。 宇宙一直膨脹，熵值一直在增加，意味著宇宙從高能量態走向低能量態。根據能量守恒定律，能量不會消失，那么宇宙在走向低能量態的過程中，那些看上去消失的能量肯定轉化成了質量體，這就是質能互轉。宇宙也從低質量態走向高質量態。 在這個高能量走向低能量的前提下，改變光速和降維就成了不可逆過程，光速和維度都只能是越來越低，而不可逆轉。 這兩個特點明顯地暗示，降低光速和降低維度都是一級相變，更具體的物理學術語叫做真空的亞穩態的衰變。 因為只有一級相變是不可逆的（伴隨相變潛熱的釋放，所以必然熵增，從而不可逆）。 這就是宇宙一直在膨脹，熵值一直在增加的必然結果。 宇宙更多的能量轉化成質量星球的誕生和新物質的出現，更多的星球和物質的誕生才制造了宇宙的混亂度，即熵增現象。宇宙就從高能量態走向低能量態。 “亞穩態衰變的一個典型的例子是過熱液體的爆沸。”科學執政官把演講返回到前面提到的“亞穩態衰變”上。 非常純凈的水在升溫到沸點以上的時候，并不會像普通的水那樣開始沸騰，而是會保持液態不變。因為在液體內部的氣化需要產生一個氣泡，而氣泡的產生是有能量代價的，就是所謂的表面能。 表面能是正比于氣泡的表面積的，用r表示氣泡半徑的話，表面能就是[;4a\pi r^2;]。 這個能量傾向于讓氣泡縮小消失，就像吹大的氣球一松手就會收縮，也同樣是表面能的作用。 與表面能競爭的是氣化潛熱。 表面能向內縮，氣化潛熱往外膨脹，兩者方向相反，所以是競爭天敵。 理解好這一點，才能更好掌握曲率驅動的原理。 在沸點以上，氣態的自由能比液態更低，因此液態向氣態的轉變可以釋放與氣體體積成正比的自由能[;(4b\pi/3)r^3;]。 因此總能量能的變化是[;F=4a\pi r^2 -(4b\pi/3)r^3;]。 這個函數在 r=2a/b 的地方取得極大值，這個半徑叫做臨界半徑。 也就是說，如果氣泡的初始半徑小于臨界半徑，那么半徑越小能量越低，因此氣泡就會收縮消失；而如果氣泡的初始半徑比臨界半徑來得大的話，那么半徑越大能量越低，氣泡就會膨脹并且無限地膨脹下去，直到所有的液體都變成氣體。 這是曲率驅動原理的關鍵所在。 過熱液體不能沸騰的原因，就是因為其內部缺乏足夠大的種子氣泡，而所有偶然漲落生成的氣泡都因為小于臨界半徑而不能長大。這時候如果向液體中加入一個超過臨界半徑的氣泡，這個氣泡就會不斷的膨脹。而且伴隨氣化的進行，由于相變潛熱的釋放，這些能量就會推動氣泡表面運動越來越快，最后逼近液體的聲速（也就是信號在液體中的極限速度）。這個過程就表現為突然劇烈的沸騰，因此稱為爆沸。 “我們已經可以明顯感受到這個類比的相似性了。想想我們的宇宙正處在一個真空的亞穩態，它的衰變成為了必然，這就導致了宇宙只會降低光速和降低維度的傾向。” “然而光速和維度一般不會自發降低的原因，是沒有足夠大的低光速或者低維度的‘氣泡’在宇宙空間中自然地存在。” “二向箔攻擊的原理就在于提供了一個超過臨界半徑的低維空泡。因為超過了臨界半徑，所以這個小空泡一旦釋放，就會開始生長，于是空泡邊緣的高維度空間就不斷地發生亞穩態衰變，衰變能量會驅動空泡表面的加速運動，最后逼近光速。” “事實上，我們甚至可以計算這個膨脹速度。考慮到空泡的表面是有質量的，這個質量就是空泡的表面能，它正比于空泡的半徑的平方。而在半徑充分大的時候，釋放的相變潛熱正比于半徑的三次方，這些潛熱全部都會轉化為空泡表面的動能（因為空泡內部無熵，所以熱都堆積在表面）。因此當空泡半徑增長到臨界半徑的1000倍的時候，其表面動能就是表面質量的1000倍，根據質量公式，我們就可以算出空泡的膨脹速度就已經達到99.9999%光速。這就是為什么所有肉眼可見的低維空泡都應該以光速膨脹的原因。” “曲率飛船正是利用空泡的膨脹來推進的，只不過這是另一種類型的空泡，也就是低光速空泡，或者說，黑域。曲率飛船尾部裝置的作用就是制造超過臨界半徑的小黑域。這樣的小黑域被制造出來以后就會開始同樣的‘爆沸’過程。降低光速所釋放的能量推動著黑域的加速擴張。而曲率飛船就像吸附在氣泡表面的小灰塵一樣，自然就隨著黑域的擴張被加速到接近光速。” “所以，我們懂了曲率驅動原理之后，也間接知道怎么去制造黑域，用來對付二向箔的攻擊了。” 備注：二向箔原理、曲率驅動原理，摘引自E大的精彩論述暢想一下改變光速和維度的物理機制。云氏猜想 第051章 曲率驅動原理
曲率驅動的研發項目，在收集到足量反物質之后，已經籌備展開了。 上次元首召開了動員大會，會上，年輕元首試探了云Sir，云Sir那個各打五十大板的回應，讓元首確定了他不會貢獻他的光和熱，去幫助曲率驅動部門搞研發。 曲率驅動部門于是關起門來，把云Sir排除在外了。 畢竟云Sir是一名外星人，他代表著地球人類，所以曲率驅動的研究，不管進展如何，最好不能讓云Sir知道了。 因為曲率驅動要是研發成功了，他們馬上就組建第二支艦隊，打造成光速艦隊去入侵地球。 在曲率驅動研發啟動之前，科學執政官要給研發部門講解曲率驅動的研發原理。 “在開始講解之前，我有必要向你們傳達一點我們的宇宙學，讓你們先來搞清楚宇宙的大環境。”科學執政官開始進行他的講演。 宇宙學是科學執政官主導成立的一個天體研究部門，總結了先古賢人的天文智慧和成果的基礎上，利用現在高科技探測和新理論的推導，編制出來的一門學說。 “我們的宇宙遵循著質量守恒定律。宇宙大爆炸之初，宇宙是一個高能量體，它有十一維，是一個奇點。” 根據天體科學家的觀測，大爆炸之后，宇宙現在一直處在膨脹當中，熵值一直在增加。 宇宙可能會有回縮的一天，熵值遞減的一天，那可能意味著重返宇宙之初。當然，這是美好的設想，事實上宇宙可能會永遠膨脹下去，直到宇宙毀滅。 目前來看，宇宙一直處在膨脹當中，這是不可否認的事實。 宇宙一直膨脹，熵值一直在增加，意味著宇宙從高能量態走向低能量態。根據能量守恒定律，能量不會消失，那么宇宙在走向低能量態的過程中，那些看上去消失的能量肯定轉化成了質量體，這就是質能互轉。宇宙也從低質量態走向高質量態。 在這個高能量走向低能量的前提下，改變光速和降維就成了不可逆過程，光速和維度都只能是越來越低，而不可逆轉。 這兩個特點明顯地暗示，降低光速和降低維度都是一級相變，更具體的物理學術語叫做真空的亞穩態的衰變。 因為只有一級相變是不可逆的（伴隨相變潛熱的釋放，所以必然熵增，從而不可逆）。 這就是宇宙一直在膨脹，熵值一直在增加的必然結果。 宇宙更多的能量轉化成質量星球的誕生和新物質的出現，更多的星球和物質的誕生才制造了宇宙的混亂度，即熵增現象。宇宙就從高能量態走向低能量態。 “亞穩態衰變的一個典型的例子是過熱液體的爆沸。”科學執政官把演講返回到前面提到的“亞穩態衰變”上。 非常純凈的水在升溫到沸點以上的時候，并不會像普通的水那樣開始沸騰，而是會保持液態不變。因為在液體內部的氣化需要產生一個氣泡，而氣泡的產生是有能量代價的，就是所謂的表面能。 表面能是正比于氣泡的表面積的，用r表示氣泡半徑的話，表面能就是[;4a\pi r^2;]。 這個能量傾向于讓氣泡縮小消失，就像吹大的氣球一松手就會收縮，也同樣是表面能的作用。 與表面能競爭的是氣化潛熱。 表面能向內縮，氣化潛熱往外膨脹，兩者方向相反，所以是競爭天敵。 理解好這一點，才能更好掌握曲率驅動的原理。 在沸點以上，氣態的自由能比液態更低，因此液態向氣態的轉變可以釋放與氣體體積成正比的自由能[;(4b\pi/3)r^3;]。 因此總能量能的變化是[;F=4a\pi r^2 -(4b\pi/3)r^3;]。 這個函數在 r=2a/b 的地方取得極大值，這個半徑叫做臨界半徑。 也就是說，如果氣泡的初始半徑小于臨界半徑，那么半徑越小能量越低，因此氣泡就會收縮消失；而如果氣泡的初始半徑比臨界半徑來得大的話，那么半徑越大能量越低，氣泡就會膨脹并且無限地膨脹下去，直到所有的液體都變成氣體。 這是曲率驅動原理的關鍵所在。 過熱液體不能沸騰的原因，就是因為其內部缺乏足夠大的種子氣泡，而所有偶然漲落生成的氣泡都因為小于臨界半徑而不能長大。這時候如果向液體中加入一個超過臨界半徑的氣泡，這個氣泡就會不斷的膨脹。而且伴隨氣化的進行，由于相變潛熱的釋放，這些能量就會推動氣泡表面運動越來越快，最后逼近液體的聲速（也就是信號在液體中的極限速度）。這個過程就表現為突然劇烈的沸騰，因此稱為爆沸。 “我們已經可以明顯感受到這個類比的相似性了。想想我們的宇宙正處在一個真空的亞穩態，它的衰變成為了必然，這就導致了宇宙只會降低光速和降低維度的傾向。” “然而光速和維度一般不會自發降低的原因，是沒有足夠大的低光速或者低維度的‘氣泡’在宇宙空間中自然地存在。” “二向箔攻擊的原理就在于提供了一個超過臨界半徑的低維空泡。因為超過了臨界半徑，所以這個小空泡一旦釋放，就會開始生長，于是空泡邊緣的高維度空間就不斷地發生亞穩態衰變，衰變能量會驅動空泡表面的加速運動，最后逼近光速。” “事實上，我們甚至可以計算這個膨脹速度。考慮到空泡的表面是有質量的，這個質量就是空泡的表面能，它正比于空泡的半徑的平方。而在半徑充分大的時候，釋放的相變潛熱正比于半徑的三次方，這些潛熱全部都會轉化為空泡表面的動能（因為空泡內部無熵，所以熱都堆積在表面）。因此當空泡半徑增長到臨界半徑的1000倍的時候，其表面動能就是表面質量的1000倍，根據質量公式，我們就可以算出空泡的膨脹速度就已經達到99.9999%光速。這就是為什么所有肉眼可見的低維空泡都應該以光速膨脹的原因。” “曲率飛船正是利用空泡的膨脹來推進的，只不過這是另一種類型的空泡，也就是低光速空泡，或者說，黑域。曲率飛船尾部裝置的作用就是制造超過臨界半徑的小黑域。這樣的小黑域被制造出來以后就會開始同樣的‘爆沸’過程。降低光速所釋放的能量推動著黑域的加速擴張。而曲率飛船就像吸附在氣泡表面的小灰塵一樣，自然就隨著黑域的擴張被加速到接近光速。” “所以，我們懂了曲率驅動原理之后，也間接知道怎么去制造黑域，用來對付二向箔的攻擊了。” 備注：二向箔原理、曲率驅動原理，摘引自E大的精彩論述暢想一下改變光速和維度的物理機制。云氏猜想 第051章 曲率驅動原理
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