比核聚變還要強大的能源,一旦實現,或許人類會成為星際文明

天空之城 2021/02/05 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城

 

能源是工業發展的核心,人類科技快速進步的關鍵也是能源。能源是人類科技文明發展的基石。沒有它,一切科學技術都只能紙上談兵,無法付諸實際應用。

數百年來,能源的性質沒有改變,仍然是化石能源的不斷升級的應用。如果我們只在地球上發展,化石能源完全可以滿足我們。然而,隨著人類走出地球,開始探索宇宙,我們發現化石能源越來越不足。

人類現有的能量不足以支撐我們離開地球太遠,更不用說探索浩瀚的宇宙了。目前人類最快的飛船是旅行者1號,速度為每秒17公里。它的速度如此之快,飛行了40多年。現在飛到了日光層之外,還在太陽系之內。

照這樣下去,旅行者1號要飛出太陽系還需要幾萬年。這個速度可以說是慢如烏龜的速度。我們不可能以這樣的速度探索其他星系。因此,科學家們一直在尋求能源方面的突破。只有能源突破,人類才能走得更遠,探索更遙遠的星球,人類的未來才會更美好。

目前,科學家們一直在研究和探索的可控核聚變是下一個替代化石能源的新能源。那麼,當人類掌握了可控核聚變後,我們能否自由走出太陽系,探索附近的星系呢?恐怕也很難。

愛因斯坦的相對論告訴我們,質量物體的速度只能無限接近光速,甚至光子的速度也只是光速。光速極限理論讓很多人感到絕望,認為人類永遠無法走遍銀河系甚至宇宙。

但是愛因斯坦的相對論為我們關上了一扇門,又為我們打開了另一扇窗。廣義相對論提出時空扭曲理論,使得超光速成為可能。目前,科學家認為實現超光速的方法主要有兩種,一種是穿梭蟲洞,另一種是使用曲率引擎。

無論是蟲洞穿梭還是曲率引擎,都是時空扭曲的應用,需要扭曲才能打破空間。時空畸變雖然存在,但在正常情況下畸變很小,要實現飛船的超光速飛行,需要更大的空間畸變。要大幅度扭曲空間,我們需要更強大的能量,這恐怕核聚變無法實現。

所以科學家們想出了一種比核聚變更強大的能量,那就是反物質。反物質是正常物質的逆態,類似於物質粒子,物質粒子的電或自旋與力相反。每個基本粒子都有對應的反粒子。當基本粒子遇到其反粒子時,會同時湮滅,釋放出100%的強大能量。

最早的時候,反物質只是科學家猜測的一種粒子。20世紀60年代,科學家通過加速器發現了各種基本粒子的反粒子,從此就沒有必要懷疑反物質的存在。1997年,科學家宣佈發現「銀心反物質噴泉」,使科學家對反物質的熱情再次高漲。

一克反物質釋放的能量約為42800噸TNT當量,幾乎相當於當年的「小男孩」核彈,而500克反物質釋放的能量則可以相當於人類最強大的氫彈。如此強大的能源,正是人類探索宇宙所需要的。有了這種強大的能源,我們的飛船速度可以得到質的提高,至少可以實現亞光速飛行。

如果我們將來掌握了曲率引擎技術,就需要反物質作為強大的能源來扭曲空間。正是這種能量對人類的未來非常重要,所以科學家們一直在積極研究和探索它,希望能產生更多的反物質。遺憾的是,以人類目前的科技實力,雖然我們可以製造出一些反物質粒子,但是很快就會湮滅,無法真正保存下來。

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