量子探索|每一种都会让人类文明发生质的飞跃,人类未来可能掌握的3种能量
文明的动力
人类文明不断发展 , 驱使推动人类科技高速发展的关键其实就是——能源 , 但是现在人类的能源存在很大的问题 , 目前人类使用的大部分能源都可以看作是间接的太阳能 , 包括煤炭和石油 , 其实都属于另类的太阳热量转化 , 这些能源十分廉价 , 分布在地球各处 , 但是这些能源有明显的缺点 , 在大量燃烧后会导致地球环境恶化 , 温室效应愈演愈烈 。
【量子探索|每一种都会让人类文明发生质的飞跃,人类未来可能掌握的3种能量】“清洁”“高效”的新能源是人类追求的目标 , 更加高效的能源可以促进人类科学的高速发展 , 从蒸汽革命后就可以看出来 , 每种高效的新能源出现 , 都会推动人类科技高速发展一段时间 。
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从人类目前的发展趋势来看 , 探索太阳系内的其他行星 , 合理开采小行星上的矿物资源是未来几个世纪的必然发展趋势 , 甚至随着地球人口的增加 , 人类还会展开移民其他星球的计划 。
但是人类这些计划 , 离不开全新的能源 , 否则以人类目前的能源 , 无法离开地球太远 , 就会因为补给不足寸步难行 , 那么在这么多年的科学发展中 , 人类是否发现了未来可以利用的新能源呢?其实在前沿物理学中 , 有三种能量或许可以在未来被人类所用 。
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可控核聚变
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当个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核时 , 会释放出能量 , 这个过程就被称为核聚变 , 在宇宙中最常见的核聚变现象就是“太阳” , 聚变反应让太阳释放了五十亿年的能量 , 并且还会继续释放五十亿年 , 地球上的生命几乎都离不开太阳的热量 , 由此可见 , 核聚变效应的高效 。
和我们常说的核裂变不同 , 可控的核聚变完全就是人类理想中的能源 , 不会释放温室气体 , 也不会释放可怕的核辐射 , 同时没有核废料的产生 , 在自然界中存在大量的资源等待人类利用 , 一旦人类掌握可控核聚变 , 就等于掌握了“人造太阳” , 获得取之不尽的能源 , 同时不会对地球环境造成影响 。
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可是 , 人类还有多长才能掌握核聚变呢?我们无法得到准确的答案 , 有人戏称可控核聚变是“永远的五十年” , 如何克服核聚变时高温对材料的影响 , 如何让炙热的“人造太阳”转变为电能或许会困扰人类很久很久 。 反物质
反物质的概念十分奇特 , 就是日常生活中正物质的相反状态 , 当正物质和反物质相遇时 , 就会发生爆炸产生巨大的能量 。 在1928年英国科学家就预言了反物质的存在 , 在这个概念出现后 , 就受到了众多物理学者的青睐 , 反物质不仅仅可以为人类提供能量 , 也是人类研究宇宙起源的关键 , 同时一些宇宙中的高能天体现象 , 也可能和反物质有关 。
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当反粒子和粒子碰撞后 , 会释放大量的能量 , 如果用这个爆发而出的能量来推动飞船 , 是否会有奇效呢?要知道 , 反物质释放能量要比核能高效 , 仅仅使用几颗反物质释放出的能量 , 就要比一颗核弹的能量强大 。
目前科学家的研究告诉我们 , 一艘利用反物质作为能量推动的飞船 , 速度可以达到光速的百分之七十 , 或许在未来深入研究后 , 反物质可以成为人类接近甚至上超越光速的阶梯 , 只不过目前关于反物质有两大问题 。
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