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无法突破可控核聚变就无法飞出太阳系?

2020-10-22 16:47 主页 来源:未知
无法突破可控核聚变就无法飞出太阳系?


1977年,"旅行者1号"探测器被发射到太空,经过43年的飞行,它已经飞行了200多亿公里,并且已经摆脱了太阳风的侵袭,成为人类制造的离地球最远的物体。这一成就看似差强人意,但如果你看看太阳系的范围,你会发现旅行者1号探测器的旅行距离根本不值得一提。

无法突破可控核聚变就无法飞出太阳系?飞出太阳系或许有捷径可走

 

对宇宙有些了解的都应该知道"奥特星云"是太阳系的真正边界,这个球状云包裹着太阳系的边界,半径约为1光年,即9.46万亿公里。也就是说,"旅行者1号"已经飞行了很长时间,但它甚至没有飞到太阳系半径的一小部分,要飞出太阳系还需要数万年。所以如果我们想问为什么人类不能穿越星际,最直接的答案是人类不能征服宇宙中的距离。

为什么会这样呢?我们通常认为这是因为这些飞行器都缺乏强大的能源,所以他们不能为飞机提供足够的动力。正因为如此,我们特别期待受控核聚变技术的成功,因为这项技术可以给我们带来几乎无限的能量。然而,你可能不知道的是,要获得强大的能量来源,飞出太阳系其实也不必掌握受控核聚变。事实上,我们还有一条捷径可走。

理论上,人类不能穿越星际的主要原因可能只是因为我们缺乏物质,这种物质是"负物质",注意"负物质"不是我们经常听到的"反物质"。两者的区别在于,"反物质"是指与普通物质处于相反状态的物质,而"负物质"是指质量为负的物质。接下来让我们来看看这种物质的特性。

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当一个力作用在一个物体上时,该物体的加速度为力除以质量,其方向与力的方向相同,力是普通物质的特征。对于"负物质",因为它的质量是负的,在这种情况下,由"负物质"组成的物体将有负的加速度力除以质量的加速度。也就是说,它的加速度与力相反,例如,当力的方向是向前的,它的加速度方向是向后的。形象来说,如果其他物质的特征是吸引,那么排斥才是这种"负物质"的特征,这种反吸引力就是它最大的特征。但是这都不是最重要的,之所以叫做"负物质"的更异常特征时,普通物质和"负物质"接触后,零质量的物质就会出现,但是这很容易解释,1加-1肯定等于零啊。

想象一下,如果有一艘零质量的宇宙飞船的话,那么就只需要给它一点动力,它的速度就可以迅速增加,而且因为它的质量为零,它完全不受相对论的"质量增加效应"的影响,所以这艘宇宙飞船可以达到光速。显然,要获得这种"能量",我们不必掌握受控核聚变。事实上,它可以由我们现在使用的化石燃料提供,这意味着只要我们找到这种物质,我们就可以轻易地飞出太阳系,从而实现人类通过这条捷径穿越恒星的梦想。

无法突破可控核聚变就无法飞出太阳系?飞出太阳系或许有捷径可走

 

有些人可能会说这只是一个数学推理,事实上宇宙中根本没有这样的物质,一切都只是理想状态。但是实际上,尽管我们还没有关于"负物质"的确切证据,但在过去的研究工作中,科学家们已经发现了一些线索,表明"负物质"存在的可能性,换句话说,线索有了,找到并把这种"负物质"用到现实航天中就是指日可待了。

首先是"卡西米尔效应"。在太空中两个表面光滑且足够靠近的金属板将受到——"卡西米尔力"的力。这个"卡西米尔效应"从发现到证实历经了48年。之所以花这么长时间,是因为验证"卡西米尔效应"的实验要求极高,必须严格排除重力和电磁力的影响。

"卡西米尔效应"告诉我们,真空可以"推动"这两块金属板相互靠近,这表明两块金属板中的能量低于真空,而且众所周知,真空的能量为零,那么低于零的能量是多少?答案是"负能量"。根据爱因斯坦的描述,能量和质量只是物质的两种形式。

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总而言之,宇宙的奥秘远远超出了我们的认知。虽然"负物质"是基于数学推理,但它并不违反物理定律,而且仍然有迹象表明它们存在的可能性。因此,可以说我们不必掌握受控核聚变就能飞出太阳系。事实上,我们还有一条也许更多捷径,只是我们目前还没有发现而已。相信在不久的将来科学家们一定会找到使用负物质的方法的。