現(xiàn)代生活比古代生活豐富、有趣、便利得多,大家都知道這得益于人類社會(huì)近幾百年的科技文明成果。 如果要從這種進(jìn)步中找到一個(gè)根本性的原因,在什么帶來現(xiàn)代社會(huì)明顯優(yōu)于過去的狀態(tài),經(jīng)過層層分析,相信多人都能找到這個(gè)共同的原因:能源。之所以瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)這件事對(duì)于科學(xué)史而言很重要,正是因?yàn)樗鼜母旧辖夥帕松a(chǎn)力,換句話說,找到了新的能源形式,而在此之前人力和牲畜力是我們能利用的主要能源。 所以,可以把人類社會(huì)進(jìn)步的根本原因,仍然是能源。 看不到雖然這幾十年的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大的變化,但在更大的范圍內(nèi),我們?nèi)匀煌A粼?.7級(jí)宇宙文明的人類文明,與幾十年前相比,沒有變化。(根據(jù)卡爾贏得指數(shù)),因?yàn)槲覀兊哪茉葱问降谋举|(zhì)沒有出現(xiàn)進(jìn)化:最好的仍是核裂變能量。我們熟悉的工廠,炸彈,核動(dòng)力航空母艦,等等,是核裂變的使用方式獲得能量。 然而很少有人知道,核裂變有一個(gè)“親兄弟”,和它一樣都與“核”有關(guān),也就是從原子核的層次獲取能量,但威力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它,并且也是宇宙間最廣為分布的能源形式之一:核聚變。 雖然名字聽起來一樣的,但是他們的能力實(shí)際上是另一個(gè)。相信很多人都曾經(jīng)有過一個(gè)疑問,燃燒的太陽在天空中這么久,為什么數(shù)十億年的時(shí)間也沒有的能源消耗?答案是因?yàn)樘柺褂蒙a(chǎn)模式的融合,這是大多數(shù)其他恒星的使用方式,因此我們能夠有這樣的美麗明亮的恒星。 那么核裂變與核聚變具體是什么不同呢? 科學(xué)家,我們必須掌握核裂變的技術(shù),原則上是通過技術(shù)手段,讓一些質(zhì)量非常大的原子核(如鈾、釷等)和钚分裂,分裂原子將形成新的元素,同時(shí)有很大的能量。因?yàn)檫@種能量直接來自原子,所以它是一個(gè)數(shù)量級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于燃燒的化學(xué)反應(yīng)。 和融合原則是容易理解,是核裂變的對(duì)立面,是使較小的原子的質(zhì)量(主要是氘)在一定條件下核外電子的損失,和兩個(gè)原子核吸引在一起,原子核聚合,生成質(zhì)量更重的原子核。這個(gè)過程創(chuàng)造了新的元素,和自由電子,中子成為釋放大量的能量。 看到這里,一定會(huì)有很多讀者疑問,既然核聚變與核裂變分別是兩個(gè)相反的過程,按道理說其中一個(gè)釋放能量,另一個(gè)就應(yīng)該吸收能量,為什么卻是兩種都釋放能量呢? 因?yàn)樗麄兊摹倍皇恰爸皇恰痹瓌t”是指原子水平,也不相應(yīng)的特定原子元素“積極的”。 和每個(gè)原子在聚合或分裂和產(chǎn)生新的元素在這個(gè)過程中,會(huì)引起原子質(zhì)量的損失。熟悉愛因斯坦的朋友注意,這里的“原子質(zhì)量的損失,它轉(zhuǎn)化為能量釋放,質(zhì)能方程的具體數(shù)據(jù),“后乘以光速的平方”是非常巨大的。 也許會(huì)有朋友疑惑,這兩種技術(shù)看上去都差不多是同一個(gè)檔次,為什么說核聚變要厲害得多呢? 科學(xué)家解釋道,首先核聚變不產(chǎn)生廢料和污染,也沒有溫室氣體,不污染環(huán)境。如果核聚變有污染的話,太陽燃燒了幾十億年,早就產(chǎn)生足夠毒死全人類的肥料了。 其次,核聚變的燃料非常多,一升海水里的燃料就相當(dāng)于300升汽油能提供的能量。 據(jù)科學(xué)家預(yù)測,地球上核聚變?nèi)剂鲜呛肆炎兊?000億倍,可以說是取之不盡的。而同樣的道理,在宇宙飛船上如果有可控核聚變裝置,就可以在宇宙飛行時(shí)從其他星球獲取資源,進(jìn)行長久的星際航行。 所以不難看出,當(dāng)受控核聚變技術(shù)的成功應(yīng)用后,我們將迎來一個(gè)新時(shí)代:地球能源取之不盡的,沒有污染,更高效的星際旅行了很長一段時(shí)間。融合技術(shù)的成熟年齡,因?yàn)闊o窮無盡的能量,很快就會(huì)實(shí)現(xiàn)“人不再擔(dān)心為生存”階段,良好的人類將專注于更令人激動(dòng)的事情,比如太陽能的綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),探索附近的恒星系統(tǒng),等等,時(shí)間將會(huì)是真正的“伊甸園”,卡爾贏得指數(shù)預(yù)測宇宙的第一步“文明”(可以控制地球的總能量,和鄰近行星的星際空間)。 這不是一個(gè)“遠(yuǎn)程”,可能會(huì)看到在我們這一代。 第一個(gè)人類真正能夠使用核聚變技術(shù),著名的“氫彈”實(shí)際上是核聚變的使用,是被長期保存技術(shù)。2014年,洛克希德·馬丁公司宣布設(shè)備基于融合技術(shù)的發(fā)展能量的突破,未來10年內(nèi)生產(chǎn)安裝在卡車體積小核聚變反應(yīng)堆。和中國政府制定的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)融合技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用程序在2050年前。 相比之下。似乎缺乏信心在美國,他們的計(jì)劃是到2099年實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。 但勇敢的我們的國家的歷史之間制造原子彈,你必須承認(rèn),2050年有很大的含金量的目標(biāo),不僅僅是一個(gè)口號(hào)。 |
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