第51章 曲率驱动原理

    曲率驱动的研发项目，在收集到足量反物质之后，已经筹备展开了。

    上次元首召开了动员大会，会上，年轻元首试探了云sir，云sir那个各打五十大板的回应，让元首确定了他不会贡献他的光和热，去帮助曲率驱动部门搞研发。

    曲率驱动部门于是关起门来，把云sir排除在外了。

    毕竟云sir是一名外星人，他代表着地球人类，所以曲率驱动的研究，不管进展如何，最好不能让云sir知道了。

    因为曲率驱动要是研发成功了，他们马上就组建第二支舰队，打造成光速舰队去入侵地球。

    在曲率驱动研发启动之前，科学执政官要给研发部门讲解曲率驱动的研发原理。

    “在开始讲解之前，我有必要向你们传达一点我们的宇宙学，让你们先来搞清楚宇宙的大环境。”科学执政官开始进行他的讲演。

    宇宙学是科学执政官主导成立的一个天体研究部门，总结了先古贤人的天文智慧和成果的基础上，利用现在高科技探测和新理论的推导，编制出来的一门学说。

    “我们的宇宙遵循着质量守恒定律。宇宙大爆炸之初，宇宙是一个高能量体，它有十一维，是一个奇点。”

    根据天体科学家的观测，大爆炸之后，宇宙现在一直处在膨胀当中，熵值一直在增加。

    宇宙可能会有回缩的一天，熵值递减的一天，那可能意味着重返宇宙之初。当然，这是美好的设想，事实上宇宙可能会永远膨胀下去，直到宇宙毁灭。

    目前来看，宇宙一直处在膨胀当中，这是不可否认的事实。

    宇宙一直膨胀，熵值一直在增加，意味着宇宙从高能量态走向低能量态。根据能量守恒定律，能量不会消失，那么宇宙在走向低能量态的过程中，那些看上去消失的能量肯定转化成了质量体，这就是质能互转。宇宙也从低质量态走向高质量态。

    在这个高能量走向低能量的前提下，改变光速和降维就成了不可逆过程，光速和维度都只能是越来越低，而不可逆转。

    这两个特点明显地暗示，降低光速和降低维度都是一级相变，更具体的物理学术语叫做真空的亚稳态的衰变。

    因为只有一级相变是不可逆的（伴随相变潜热的释放，所以必然熵增，从而不可逆）。

    这就是宇宙一直在膨胀，熵值一直在增加的必然结果。

    宇宙更多的能量转化成质量星球的诞生和新物质的出现，更多的星球和物质的诞生才制造了宇宙的混乱度，即熵增现象。宇宙就从高能量态走向低能量态。

    “亚稳态衰变的一个典型的例子是过热液体的爆沸。”科学执政官把演讲返回到前面提到的“亚稳态衰变”上。

    非常纯净的水在升温到沸点以上的时候，并不会像普通的水那样开始沸腾，而是会保持液态不变。因为在液体内部的气化需要产生一个气泡，而气泡的产生是有能量代价的，就是所谓的表面能。

    表面能是正比于气泡的表面积的，用r表示气泡半径的话，表面能就是[;4apir^2;]。

    这个能量倾向于让气泡缩小消失，就像吹大的气球一松手就会收缩，也同样是表面能的作用。

    与表面能竞争的是气化潜热。

    表面能向内缩，气化潜热往外膨胀，两者方向相反，所以是竞争天敌。

    理解好这一点，才能更好掌握曲率驱动的原理。

    在沸点以上，气态的自由能比液态更低，因此液态向气态的转变可以释放与气体体积成正比的自由能[;(4bpi3)r^3;]。

    因此总能量能的变化是[;f=4apir^2-(4bpi3)r^3;]。

    这个函数在r=2ab的地方取得极大值，这个半径叫做临界半径。

    也就是说，如果气泡的初始半径小于临界半径，那么半径越小能量越低，因此气泡就会收缩消失；而如果气泡的初始半径比临界半径来得大的话，那么半径越大能量越低，气泡就会膨胀并且无限地膨胀下去，直到所有的液体都变成气体。

    这是曲率驱动原理的关键所在。

    过热液体不能沸腾的原因，就是因为其内部缺乏足够大的种子气泡，而所有偶然涨落生成的气泡都因为小于临界半径而不能长大。这时候如果向液体中加入一个超过临界半径的气泡，这个气泡就会不断的膨胀。而且伴随气化的进行，由于相变潜热的释放，这些能量就会推动气泡表面运动越来越快，最后逼近液体的声速（也就是信号在液体中的极限速度）。这个过程就表现为突然剧烈的沸腾，因此称为爆沸。

    “我们已经可以明显感受到这个类比的相似性了。想想我们的宇宙正处在一个真空的亚稳态，它的衰变成为了必然，这就导致了宇宙只会降低光速和降低维度的倾向。”

    “然而光速和维度一般不会自发降低的原因，是没有足够大的低光速或者低维度的‘气泡’在宇宙空间中自然地存在。”

    “二向箔攻击的原理就在于提供了一个超过临界半径的低维空泡。因为超过了临界半径，所以这个小空泡一旦释放，就会开始生长，于是空泡边缘的高维度空间就不断地发生亚稳态衰变，衰变能量会驱动空泡表面的加速运动，最后逼近光速。”

    “事实上，我们甚至可以计算这个膨胀速度。考虑到空泡的表面是有质量的，这个质量就是空泡的表面能，它正比于空泡的半径的平方。而在半径充分大的时候，释放的相变潜热正比于半径的三次方，这些潜热全部都会转化为空泡表面的动能（因为空泡内部无熵，所以热都堆积在表面）。因此当空泡半径增长到临界半径的1000倍的时候，其表面动能就是表面质量的1000倍，根据质量公式，我们就可以算出空泡的膨胀速度就已经达到99.9999%光速。这就是为什么所有肉眼可见的低维空泡都应该以光速膨胀的原因。”

    “曲率飞船正是利用空泡的膨胀来推进的，只不过这是另一种类型的空泡，也就是低光速空泡，或者说，黑域。曲率飞船尾部装置的作用就是制造超过临界半径的小黑域。这样的小黑域被制造出来以后就会开始同样的‘爆沸’过程。降低光速所释放的能量推动着黑域的加速扩张。而曲率飞船就像吸附在气泡表面的小灰尘一样，自然就随着黑域的扩张被加速到接近光速。”

    “所以，我们懂了曲率驱动原理之后，也间接知道怎么去制造黑域，用来对付二向箔的攻击了。”

    备注：二向箔原理、曲率驱动原理，摘引自e大的精彩论述《畅想一下改变光速和维度的物理机制》。