〈逢太阳系开发的时代〉

自由的进出宇宙是人类常年以来的梦想。在原始的载人火箭成功发射升空的很久之前，在廉价的科幻类杂志的封面上，就有人画出来了能够自然的在宇宙到处旅行、拥有流线型机身的宇宙船模样。

1961年4月12日莫斯科时间上午9时零7分，前苏联宇航员加加林乘坐东方一号宇宙飞船从拜科努尔航天发射场起飞，在远地点为301公里的轨道上绕地球一周，历时1小时48分钟，于上午10时55分安全返回，降落在前苏联萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区，完成了世界上首次载人宇宙飞行。时值美苏冷战的高潮，不甘落后的美国也在宇宙开发工程上奋起直追，并于8年后将2名飞行员送到了月球表面。

之后，虽然暂时美苏的太空竞赛由于各种原因而逐渐停滞了下来。但进入21世纪后，为了弥补已经开始不足的地下资源，以及伴随着中美太空竞赛的爆发，各个大国以及实力雄厚的企业都开始涉足地球以外的领域。

人类从漂浮在火星和木星之间的小行星带上，获取了各种各样的金属资源。从目的大气中，提取了用于核聚变发电的氦3以及石油化学物质。

而从20世纪末开始的世界规模的军备削减的氛围也成为了各国推动宇宙开发的立足点。

虽然如此耗资巨大的项目无论如何也离不开大国之间的协调共进，但在国与国之间互相猜忌、互相竞争的那个时代，只能说起痴人说梦。

此外，削减掉庞大的军费后，各国政府也有了更多的预算来专用到宇宙开发之上，也是非常重要的原因。而由于环境污染而导致的酸雨和地球温暖化的危机增大，也成为了人类将目光投向宇宙的契机。

担忧会污染环境的工厂被各国的法规所限制，不得不转移到了月球。

拥有巨大太阳能板的太阳能发电站在地球同步轨道上一座座的建立起来，通过垂直连接到地面的长达36000公里的超导管线，将绿色清洁的能源传输到地球。太阳系成为了地球的后花园。很多人坚信，总有一天能够自由进出太阳系外的行星时代也会到来。

但是，有一个东西阻碍了这一梦想，那就是光速之壁。

根据爱因斯坦的狭义相对论，宇宙飞船无法以超越光速的速度进行飞行。当宇宙飞船的速度接近光速时，飞船本身的质量也会猛然膨胀起来。为了推动宇宙船飞行而倾注（原文=注ぎ込む=倾注）的能量，也会转化为质量。当到达光速的99.5%时飞船的质量会变成原来的10倍；到达光速的99.995%时飞船的质量会变成原来的100倍.

要推动沉重的物体进行飞行，需要莫大的推力。因此通常的用火箭喷射进行加速的方法，是绝对达不到光束的。突破光速之壁需要无限且巨大的能量。

只考虑经济效益的话，建造出大约达到光速一半速度的宇宙飞船在技术上是可行的。但是这样的飞船毫无实用性可言。

以光速一半的速度，飞行到离太阳系最近的恒星所在的半人马座阿尔法星系（南门二），就要花费掉差不多10年左右的时间。而采掘资源再回来又要花费10年——无论怎么考虑也不合算。

〈跃迁航行法的原理〉

爱因斯坦的狭义相对论发表了近100年后，解决这个方法的问题也没有出现。而最终打开突破口的，是2010年俄罗斯的物理学家A·康德列耶夫所发表的《不连续加速假说》。

根据相对论宇宙飞船不可能以光速进行飞行。但却没有限制以超越光速的速度进行飞行。也就是说，当从光速一下的速度一瞬间加速到超越光速的速度的话，不就能越过相对论了吗——A 康德列耶夫就是这么想的。

最初的时候，大部分物理学者没有理睬A·康德列耶夫的理论。

而一丝不苟的从事《不连续加速假说》的研究，最终成功将其公式化的，是日本的N·协阪博士。

时间的最小单位被称为普朗克，也就是10的负43次方秒，不存在比它更短的时间了。然后，在如此短的时间内，我们所知的物理法（比如相对论）则并不适用。物体也被允许比远高于光速的速度进行飞行。

你就把它想象成电影胶片一样的东西就好了。每一帧胶片上的画面虽然都是静止的，但将之连续放映的话，画面就动起来了。时间的原理也是相同，虽然人类的肉眼看起来时间是在流逝，但是每一个单位的普朗克时间是静止的。就好比电影的1帧是1/24秒，时间的1帧是1普朗克，当无数的普朗克时间串联起来后就变成了连续的时间。

在某个特定的瞬间一艘接近地球的宇宙飞船，在1普朗克时间后、就移动到了半人马座阿尔法星系的附近星域了。对靠光速要花费四年以上才能到达的距离，宇宙飞船却是以近乎无限的速度进行飞行的。但是、因为旅行的最初和结束都是静止的状态、所以近乎无限的速度飞行所花费，不过是1普朗克时间而已。

也就是说飞船的飞行速度完全没有违反相对论。

当然，因为加速度也会无限增大，所以看起来人类会被出发时的加速度直接压扁。但是也不要忘记，加速度的作用是在一瞬间，加速和减速的时候受力的方向是相反的。如果在单单1普朗克时间内，正确的将同样强度的加速度以相反的方向作用的话，加速度就能够完全被抵消。而飞船的成员几乎感受不到力的作用。

而令人吃惊的是能量的消费也无限趋近于0。因为加速和减速时的作用的力是正反相对的，所以互相抵消了。

这与粒子物理学领域，很早就知晓的被称呼为「量子隧穿效应」（ tunnelling effect）的现象很相似。

棒球打在混凝土墙壁上也只会反弹回来，不可能穿过混凝土墙。但是在量子力学的领域，有被称呼为「不确定原理」的现象。

只带有很小能量的耽搁电子，在撞击拥有很大密度能量墙壁时却能够整个穿越过去。而这一现象也被应用到了电脑的元件上。

不过电子飞越的是能量之壁，而在这个场合下，飞船要飞跃的是时间和空间之壁。根据协阪教授的计算，通过强烈的磁场震动扰乱普朗克时间的状态，在宇宙船上引发量子隧穿效应就能成为可能。让磁场震动需要莫大的能量，但在技术上并非不可实现。

N·协阪的研究转眼间就受到了全世界的注目。人类终于找到了克服光速之壁的方法。

这个方法被命名为 「跃迁」（JUMP Drive），其中JUMP是「宇宙多重势位接缝点（Junctures of Universe Multiplex Potential）」的简称。

〈捕获超级粒子〉

要实现「跃迁」还有一个问题横在人类的面前。为了引发量子隧穿效应，需要单级子磁场（指一些仅带有N极或S极单一磁极的磁场）的振动。但是地球上的磁石全是双级子磁场。没有发现单磁级的磁石。

根据宇宙物理学的理论，在宇宙大爆炸的时候，产生了大量被称呼为磁单极粒子的拥有单一磁极的物质。而至今这些磁极粒子应该也在宇宙里飞来飞去。那么能否将之捕获呢？

问题在于磁单极粒子的分布密度。说是“大量产生”，那也指的是宇宙直径还是1厘米的阶段，现在这些特殊粒子已经散播在了发生膨胀后，浩瀚无垠的大宇宙里了。

打个比方，据说就算制造出一个棒球场规模的传感器，数千年最多也就能发现一个磁单极粒子。如果要获得大量的磁单极粒子的话，就需要规模大的惊人的超巨大装置不可了。

于是，为了得到磁单极粒子，各国联合的巨大工程开始了。这也是因为磁单极粒子不仅是「跃迁」所不可或缺的物质作为能源，它的利用价值也非常可观。

在靠近木星的宇宙空间里部署了一组呈三角排列，拥有完全相同间隔的三艘作业宇宙飞船。每一艘宇宙飞船之间都连接着全长100万公里的常温超导体管线。这些管线的总重量约为5500万吨，这是至今为止人类所制造出的最大的工业品。

当这个三角形的全封闭管线里流入电流的时候，就成为了人类历史上最大的线圈。而这组线圈正好对准了月球的运行轨道，月球就变成了一块巨大的电磁石。要是有磁单极粒子在太阳系里来回飞行的话，就会被吸引到那里。

在这组线圈的后方三千万公里的地点上，部署了更小一些（但展开的面积也能把地球套进去）的第二组线圈。然后在其后方接着部署更小的第三组线圈……这样的线圈一共有七组，每一组的展开面积都会减小。

这个奇观一般的装置，半开玩笑的被命名为了「宇宙吸尘器」。只不过吸的不是那些宇宙尘埃，而是漂浮在宇宙里的磁单极粒子。

被第一组线圈吸进去的磁单极粒子，会顺着通过其他六组线圈最后飞入直径200米的粒子捕捉线圈里。在那里，这些超级粒子会被强大的磁场所所“刹停”，然后被捕获。

2054年在第一颗磁单极粒子被捕获的时候，宇宙吸尘器计划的最高负责人 R 凯莲娜博士向全世界发表了一条简短的讯息 。

“通过星海的道路打开了。”