关于飞碟的动力系统

南京航空航天大学 田道钧（210016）

一、星际飞行的客观环境

茫茫宇宙浩瀚无垠，我们所处的银河系呈凸透镜状，直径约10万光年，中心厚度约15000光年，包含大约3000亿颗恒星，其中被认为适宜生命居住的行星约有10亿－50亿颗。此外宇宙中还有众多河外星系，每个星系各自包含几百亿到几千亿颗恒星，以及几十亿颗适宜生命居住的行星。

目前人类用最先进技术手段能探测到的宇宙空间最远仅达距地球约140亿光年的范围，其中包含约1000亿－2000亿个星系和超过10万亿亿颗恒星，但140亿光年之外的情况仍未知，因此整个宇宙中星系、恒星及宜居行星的总数无法确定。

宇宙中恒星和宜居行星数量动辄以亿计，且空间分布极为分散，星球间距离动辄以光年计：银河系内，大熊座47号（距地球45光年）、飞马座51号（距地球55光年）、室女座70号（距地球60光年）附近已发现宜居行星；银河系外的仙女座星云包含约6000亿颗恒星，距地球约220万光年。

二、星际飞行对飞碟动力系统的特殊要求

面对数量众多且距离遥远的星球，即使以光速飞行，单次访问宜居行星的往返时间最少约100年，多则几百万甚至几百亿年，当代载人宇宙飞船完全无法胜任。因此实现星际飞行，动力系统需满足以下特殊要求：

1. 能源供给需求：飞行途中没有“加油站”，自带燃料难以满足长距离长时间飞行需求，需解决飞行过程中持续利用宇宙外界能源转化为动力的问题，若能不依赖外界能源完成全程飞行则最优。
2. 核动力的局限性：核动力或热核动力运行时产生强核辐射，需笨重的防护屏，既减少有效载荷又增加自重；紧急着陆时难以保证反应堆不爆炸；飞行途中无法置换核燃料，也无法处理核废料避免污染，因此使用核能源需格外慎重。
3. 系统可靠性要求：宇宙中没有“修理站”，动力系统机件故障难以处置，因此系统运转的机械部件越少，故障概率越低，可靠性越高。
4. 生命保障联动需求：星际飞行中，长期失重会引发乘员晕动症、肌肉萎缩、骨质疏松等太空病，空间高能粒子辐射会损伤乘员、元器件和材料，还需解决乘员长期生活供应问题。这要求动力系统具备高速高效功能，以缩短飞行时间。
5. 超光速飞行的技术难题：若飞往距地球1000万光年的半人马座α星，亚光速飞行无法完成往返，必须采用超光速飞行，这带来一系列问题：
   • 采取何种措施使飞碟达到超光速？
   • 如何突破“光障”进入超光速，又如何转回亚光速？
   • 亚光速飞行时时间随速度加快变慢，超光速飞行时时间变化规律如何？
   • 超光速飞行是否存在速度差异？若控制电脑故障，如何人工控制速度？
   • 超光速飞行阶段及突破“光障”瞬间，对飞碟结构强度和乘员生命安全有何影响？
   • 是否存在非常规飞行原理和先进飞行方式以实现超远距离星际飞行？

要实现星际飞行，当前航空航天科技水平远无法满足上述要求，因此飞碟动力系统研制需解决三个核心问题：

• 探索新的飞行原理
• 开发新的能源和动力装置
• 研制新型发动机

以下当代对动力系统的研究，均围绕这三个问题展开。

三、飞碟动力系统的研究概况与展望

（1）离子发动机

这类发动机速度相对较低，仅适用于近地空间飞行，主要类型包括：

• 铯离子发动机：铯蒸汽通过灼热钨栅扩散时，铯原子变为离子射向反应堆尾部获得推力。美国某公司曾研制出戒指大小的袖珍型发动机，可从太空平台起飞，虽仅提供0.5公斤推力，但进入太空后速度可达每秒数百公里，到达火星仅需17天，前往海王星或冥王星也并非难事。
• 汞离子发动机：由德国科学家约瑟夫·弗莱辛格和霍斯特·洛布设计，将汞加热成蒸汽引入电离室电离，汞离子在磁场作用下带正电荷，以100公里/秒的速度喷出获得推力，可在3年内到达冥王星。
• 气体-等离子体-离子发动机：1966年10月前苏联发射的电离层站采用该技术，通过冷凝器使氢或氮连续放电加温形成等离子体，再经磁场加速喷出获得推力。

（2）光能发动机

德国物理学家布尔克哈特·海因姆认为，增加或消除地心引力是可能的，从理论上解决了电场与重力场相互转化的问题。1969年7月1日，他展示了可将光能转化为磁力和重力能的装置。由于光能在宇宙中易于获取，该发明有望成为未来星际飞行方式，但光电能量转换效率不高，能否提供足够动力实现星际飞行仍需探讨。

（3）电磁流体力学原理

法国科学家皮埃尔·珀蒂认为，飞碟利用电磁场流体动力推进：超强磁场使飞碟前方空气电离成真空，大气压力推动飞碟前进，速度快如在真空中滑行，无冲击波、无噪音，也不存在空气摩擦和热障问题；若顶部形成的大气浮力与自身重量相等，即可实现悬停。飞碟飞过时常引发工厂停电、汽车熄火等现象，恰好印证其具备强大磁场。

（4）虚质量原理

根据爱因斯坦狭义相对论，亚光速（0＜ν＜c）下物体运动质量m大于静止质量m₀，且随速度趋近光速而无限增大，意味着有质量物体速度无法达到或超过光速。但1973年澳洲科学家发现超光速运动的“快子”，其速度以光速c为下限（快子静止时无质量，如光子、引力子等）。

理论上，将公式推广到超光速（ν＞c）范围时，物体质量变为虚数（虚质量），即快子。快子特性为：速度越慢能量越大，推力增大速度反而减小，推力无限大时速度趋近光速；能量越小速度越快，施加阻力削弱能量时速度反而增大，能量完全消失时速度趋近无穷大。

若能设计转换装置，将飞碟及其负载的亚原子粒子全部转变成快子，可瞬间起飞无需加速，速度远超光速，还可通过调节能量控制速度，数天即可抵达遥远星系；到达后再将快子转换为亚原子粒子，还原为飞碟及负载。这一看似不可思议的设想，已得到初步实验支持：1998年1月17日《新民晚报》报道，奥地利因斯布鲁克实验物理学院科技人员通过光学仪器控制盘，将量子状态的光子无介质传输到另一个光子，初步完成“远距离传物”实验。

（5）虚速率原理

我国学者李正桐从另一角度探讨，若将运动速度取为虚数νi（虚速率），物体运动质量m会小于静止质量m₀，且ν越大m越小。计算显示，当νi＝479ci时，飞碟可在空气中飘浮，且能合理解释急加速、“直角”转弯等现象。

将虚速率代入爱因斯坦质能公式E＝mc²可知：物体运动速度越大，能量E越大；ν＝0时，E₀＝m₀c²，代表物质内部微观运动总和；虚速率下能量E比E₀更小，表明物质内部运动规模减小，对应一种新物态，内能低于固态。若能实现虚速率飞行，飞碟运动质量极小，可轻松实现悬停、急加速等高难度动作。

（6）波力发动机

我国学者王伟刚和王大东提出，以多普勒效应逆现象产生的逆多普勒力为动力的逆多普勒推进器，因依靠振动波作为工质，泛称为波力发动机。

若以电磁波为工质，辐射源发出的多普勒脉冲频率在3×10⁵－3×10¹⁸Hz间变化：频率由低增高时，推进器输出端依次产生无线电波、红外线、可见光、紫外线、X光射线等逆多普勒脉冲波，推力方向与波传播方向相同；频率由高降低时，推力方向与波传播方向相反。多台推进器同向设置可增大总推力，满足大载荷飞行器需求。

按此原理设计的飞行器可实现垂直升降、悬停、自旋等高机动飞行；脉冲波谱处于可见光范围时，推进器会射出不断变化色调的强光，飞行器被色彩亮度变幻的光环包裹。此外，不同频段脉冲波会产生多种“副作用”：

• X射线频段：可使感光胶片曝光，杀伤生物细胞组织；
• 紫外线频段：使空气分子电离产生臭氧，损害眼睛晶状体和视网膜；
• 红外线和微波频段：产生加热效应，灼伤人体皮肤、烧焦草木；
• 无线电频段：干扰雷达、导航、通讯、广播等；
• 强大脉冲波综合效应：可导致工厂停电、发动机熄火等。

这些现象与大量飞碟目击案例高度相似。目前科学家已验证逆多普勒力的存在并探明其产生机制，研制出小功率电磁波力发动机，若能提升功率，即可实现人造飞碟。

（7）反物质反应堆与光子火箭

1955年德国科学家欧金·桑格尔发表《光子火箭力学原理》，提出利用光子火箭可完成银河系最遥远区域的飞行。其原理是：反应堆中反物质与正物质接触湮灭，按质能公式E＝mc²转化为巨大能量（1克反物质与1克正物质湮灭释放的能量约为5×10⁷千瓦小时，相当于世界大水电站12小时发电量总和），以光子流形式喷出。

有报道称，美国从回收的飞碟中发现足球大小的反物质反应堆，能产生惊人能量，可突然起飞或停止，对乘员无影响。反物质能量远超核裂变和核聚变，且无核污染，是星际飞行的理想能源，但当前面临诸多难题：反物质极为稀少（1996年欧洲原子能研究中心实验室首次发现反物质，仅存在1/400亿秒）；反物质与正物质接触即剧烈爆炸，贮存困难；尾部反射镜难以承受强大光压和50000－250000K的高温。

（8）时空场共振理论

美国航空航天局科学家艾伦·霍尔特认为，时间是能量在时空中高频振荡的结果，宇宙各时空点的性质取决于该点能场结构（磁场、电场的时空局部结构及与引力场的结合特性），且各时空点有确定的能量流动特性，可用一组谐波描述。

若在A点人工产生与遥远B点相同的谐波结构，两点间会产生共振并形成时空隧道，飞行器可瞬间从A点抵达B点。该理论利用宇宙力场特性，无需耗费巨大能量即可实现超远距离星际飞行，关键是飞行器需产生符合选定时空点谐波结构的能量形态。

国外已设计并实验的时空场共振推进飞行器，通过自由电子激光系统产生能量形态，再以氢磁性波体系精调实现预期谐波结构。若研究成功，人类前往几百万光年外的星球将如同切换电视频道般便捷，被认为是最理想的星际飞行方式。

（9）静态磁能技术与反重力技术

我国科学家刘忠凯多年从事飞碟研究，取得可喜成果：

• 电磁型静态磁能装置：人为破坏电动势平衡，可使输出能量远高于输入能量。该装置抛弃机械转动形式（以微观运动代替宏观运动），无运转部件，无机械故障风险；无需自带燃料或外界能源，续航能力无限，是其最突出优点。
• 反重力技术：研究如何人为控制物质质量，反重力场可改变物质质量，还能引发时间空间变化、改变物质物理或化学特性等奇特效应。

刘忠凯认为，将静态磁能技术与反重力技术有机结合，可制造出超高速飞行的新型航天器。飞碟很可能是一个能发出强大低频正弦信号的特殊振荡器，其原理简单到令人难以置信，是利用电磁能量作为动力的理想方式，值得重点关注。

（10）爱因斯坦-罗逊桥理论

现代科学证实，恒星爆炸坍缩时，坍缩力与残余物质质量将亚原子粒子挤压坍缩，体积趋近于零、密度趋近于无限大，其产生的引力可吞噬一切物体（包括光），即“黑洞”。黑洞自身旋转，落入黑洞的物体可能从其他地方被挤出，实现超远距离（几十万甚至几十亿光年）、跨时间（几个世纪）的瞬间转移，不受光速限制，也无需消耗巨大能源，这种通道被称为“爱因斯坦-罗逊桥”。

飞碟星际飞行可利用黑洞：从A点进入黑洞，瞬间从几十万光年外的B点穿出，飞行至C点进入第二个黑洞，再瞬间从几百亿光年外的D点穿出，以此实现短时间内跨星系飞行。这如同人类出行需依赖交通路线，地球人需绘制“宇宙交通路线图”，精确标注每个黑洞的进出口位置。

以下两个飞碟目击案例的描述，与该理论思路不谋而合：

• 1953年10月9日，墨西哥青年农民安东尼奥·阿波达卡自述登上飞碟并访问其故乡，全程仅用4天多。当他询问动力原理时，外星人回答：“你可曾注意到河里的船是怎么顺流而下的吗？我们的做法多少是一样的，在星球与星球之间存在着电磁流和能流，我们的飞船就靠这两种东西来滑行，速度之快你难以想像”。
• 1973年11月3日，南美洲著名飞碟专家卡斯蒂略受邀登上飞碟，看到驾驶舱内有点线纵横的“电子宇宙图”（地球在图边沿小如芝麻）。飞碟乘员称他们来自距地球410光年的金牛座昂星团，能短时间抵达地球，还提到宇宙中存在“星际飞行走廊”，可缩短星际距离，飞碟释放特定能量后能以“思想的速度”飞行。

这些案例从侧面证实，爱因斯坦-罗逊桥理论并非空想。

总结

上述10种动力系统中，部分属于新型发动机研制（离子发动机、光能发动机、电磁流体力学推进装置、波力发动机、反物质反应堆与光子火箭），部分属于新能源与动力装置开发（光能发动机、波力发动机、反物质反应堆、静态磁能装置），还有部分属于新飞行原理探索（虚质量原理、虚速率原理、时空场共振理论、静态磁能与反重力技术、爱因斯坦-罗逊桥理论），均与传统飞行原理截然不同。

目前这些研究有的已有实验结果，但大部分仍处于理论阶段，要转化为实现星际飞行的技术成果，还需大量艰苦工作。我们应感谢飞碟研究先驱们开拓的方向，中国人在科技领域潜力巨大，只要坚持不懈，完全有可能在飞碟研究领域领先西方取得成功！