光速——让人类既向往又无奈,因为我们没有什么持续的能量可以一直加速飞船,使其无限接近光速。虽说速度越大质量越大,我们还没有找到制作这种飞船的材料,但事情总要一步步地解决。科学家的设想是使用反物质发动机,它的能量转化效率是普通核反应的90倍。通过向后喷射大量的辐射流,产生持续的反作用力,不断加速飞船使其速度无限接近光速。
最近,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室陈辉(音译),利用激光照射一个大头针大小的黄金样品获得了数千亿个反物质粒子。研究结果将会在11月17日至21日,于美国物理学会等离子体物理小组会议上公布。
在实验中,通过集中能量,把速度更快,频率也更高的激光电离并加速电子,使电子通过毫米厚的黄金样品,使高速电子与金原子核相互作用产生正电子。当电子失去能量后,能量再转化为物质和反物质,这完全满足爱因斯坦的质能转换公式。
实验室的研究负责人和研究员陈辉(音译)说:“我们探测到的反物质比以前的激光实验多得多,事实证明用短脉冲激光制造大量正电子是可行的。”软件研究人员斯科特·威尔克斯(Scott Wilks)说:“以前,我们一直在纸一样厚的黄金样品中激发正电子,不可思议的是,在毫米厚的黄金箔中却可以产生大量的正电子。看到这么多正电子我们感到非常的兴奋。”
反物质竟然如此简单的就能大量制备,这是以前科学家想都想不到的事情。人类即将进入一个新的星际时代,使用廉价的激光方式作为反物质制造工厂将成为现实。那么,反物质发动机也将提上日程。反物质发动机的好处是显而易见的,反物质释放出来就可以自发产生湮灭,不需要许多像核反应堆一样的条件,而且随时可以制备,携带质量小,又没有任何的污染,关键的是容器的解决,任何正物质的容器都会发生湮灭。
美国科学家哈威曾经提出过一种反物质发动机,可以实现在4个月内加速到116公里/秒。对比我们现今的探测器要花几十年才能加速到17.4公里/秒,简直好了太多。哈威的飞船就像是一个“太阳帆”类似的形状,但尺寸只有5米,体积质量越小,对于高速飞行具有决定性的意义。主要工作原理是,从飞船的容器内一个一个的释放反物质粒子冲击“太阳帆”,使反粒子与物质发生湮灭,从而获得相当于小型核爆的能量推动飞船前行。
相信未来的飞船会具有更好的设计,这不是个问题。问题是我们拿什么容器来盛装反物质?科学家提出了两种方案:1,将反物质磁化后放入冷凝的氢气中,温度要极低,如何释放出来又成了问题,一旦让反物质接触飞船,所有一切包括宇航员将变为虚无。2,使反质子和反电子形成反氢原子,反氢原子已经是可以保存的。
随着反物质的大量廉价的制备,反物质武器也将成为了人类最大的威胁,核武器对它来说就是小孩子与大象的区别。希望科技能够给人类带来和平和希望,而不是毁灭和绝望。
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