《群星》 关于科幻与现实科学的杂谈 超空间篇

    写这个杂谈是因为破天者的后续情节和设定修订陷入了一些僵局，但又不愿意拖更，而且就这个话题我也知道点东西。

    利用超空间的科技，对《群星》中的文明来说，算是跻身星际文明的“门票科技”，在游戏中作为起始科技存在。然而，《群星》中的超空间引擎（除跃迁、灵能跃迁的“跃迁航行”功能），都需要依赖一种被称为“超空间航道”的结构。

    我们在说超空间航道前，先说说现实世界的物理学里，“超空间”究竟是什么。

    超空间一词，最早来自超弦理论，即“能够以格拉斯曼数为坐标参数的空间”（格拉斯曼数：大小不为0，但相同格拉斯曼数相乘可以得到0的数），由于超弦理论引入了高维空间的概念，“超空间”有时也做高维空间含义使用（在超弦理论中这么使用并不算错误，因为超空间确实是引入高维的产物）。

    作者注：本人准大学生，对前沿物理只有粗浅的了解，这里的部分最好参考一些相对权威的内容。

    这里我们再回到游戏内的文字描述：

    由“多维空间的其他维度”可以见得，群星中的超空间就是简单粗暴地使用了“高维空间”的含义。

   那么，为什么高维空间中，超光速航行能够实现呢？

    这里我们重新说回弦论，上世纪70年代，研究弦论的物理学家们引入了数学中的卡拉比-丘空间描述高维空间在我们宇宙的存在形式，并且通过卡拉比-丘空间的不同形式得到了物理定律的不同形式（卡拉比-丘空间的形式非常多，可能比宇宙中的粒子总数还要多）。进一步来说，如果原本处在微观的高维空间变为宏观，卡拉比-丘空间的形式必然会发生改变，从而导致物理定律发生相应的变化，比如，光速增大，从而允许飞船相对三维空间中的物体超光速运动。

    那么，“超空间航道”又是什么呢？

    这里我给出自己的大胆个人猜想：超空间航道是一种宇宙大爆炸早期自然形成的高维空间结构。

     首先解释“自然形成”猜想由来。

     游戏中的超空间航道生成，具有很强的随机性，相距很近的两个恒星之间不一定有，相距甚远的两个恒星之间却不一定没有（会在恒星之间出现是因为超空间航道的结构会受到恒星的引力拉扯，在原文里面已经提到了），因此我排除了先驱者文明修建的可能，而将其产生原因归结为宇宙大爆炸自然形成。

    然后解释“高维结构”。

    弦论中的额外维都是蜷缩在极其微小的尺度（甚至比基本粒子还要小很多）的，将其释放到宏观哪怕以星际文明的科技来看可能也难如登天，因此，宇宙中自然存在向宏观有微小释放的超空间（可能只有几个纳米，但那肯定也足够了），无疑可以大幅减小科技需求和能源消耗（否则一艘科研船的一次超光速飞行可能需要一颗戴森球为其提供能源）。

    最后，说说超空间引擎可能的具体实现方法（这个地方可以说科学原理的参考不是很多，就当是作者的胡扯看就行了）：

   通过超高能的粒子对撞产生的大量微型黑洞（10^-15米尺度） 在蒸发时释放的引力波辐射把超空间航道扩展成足以容纳飞船的宏观尺度，飞船进入其中并用引力场维系被扩展的超空间（这里原本想用一些相对论的知识来解释为什么船进去之后速度会突然变大到比正常空间中的光速还快，但是因为太懒而且数学不好作罢），从而实现持续的超光速飞行。

    最后：感谢UP主 @茂的模 和 @Linvo说宇宙 的视频中对相关知识的讲解，你们的讲解让我这个普通准大学生对那些高深的理论有了一些粗浅的理解。

    话说我应该投游戏区还是投科技区呢233