小原文学网
首页 > 科幻灵异 > 重生2013超级科技帝国在线阅读 >

第445章 人类文明走出太阳系的钥匙

章节目录

  这个数字,在宏观世界里微不足道,一千两百万个正电子的质量,只有十的负十八次方克,比一粒灰尘还要轻万亿倍。

  但在这串数字背后,是人类第一次用超强激光高效产生反物质的证明。

  实验结束后,陆安布置后续工作。

  “这只是开始,下一个目标,提高重复频率,从一赫兹到十赫兹,然后是一百赫兹,一千赫兹。”

  林开旋等人纷纷点头。

  按照这个顺利的节奏,他们愈发觉得有生之年内,未必不能见到反物质能源的应用落地。

  ……

  就在激光团队不断优化产率的同时,隔壁的另一个团队,反物质存储研究项目组也在推进解决存储问题。

  这个团队也是陆安在带队,他现在经常两个项目组来回跑。

  不过好在都在一个研究基地中心,相互间只挨着一栋建筑。

  存储项目的负责人叫方洵,四十五岁,之前在欧洲核子研究中心工作了十五年,是反物质捕获和存储领域的世界级专家。

  陆安虽是带队的,但他主要给技术大方向,方洵的团队主要是执行,按照他的要求设计的存储装置。

  这是一个直径两米、高度三米的圆柱形真空腔。

  腔体内部是一套极其复杂的电磁场系统。

  其核心原理是“潘宁陷阱”,一种利用均匀轴向磁场和四极电场来束缚带电粒子的装置。

  但陆安要的还不止是束缚带电粒子。

  未来,要存储的是中性反物质,也就是反氢原子。

  中性粒子不带电,不能用电磁场束缚。

  只能用非均匀磁场的磁矩力来约束,这需要极其强大的磁场梯度,以及极其稳定的超导磁体。

  超导材料这一块,现在用的材料成本非常昂贵。

  不过实验阶段所需的量不多,倒也无所谓。

  再过几年,等落在小本子那的陨石,到时候超导材料能管够。

  “我们的设计是双层束缚。”

  此刻,陆安站在一块巨大的白板前,向方洵等项目组的研究员们讲述他的技术方案。

  白板上画了很多示意图,还有公式。

  “内层,是量子场约束。利用卡西米尔效应和量子涨落的精密调控,在反物质周围形成一个‘量子势阱’。这个势阱可以同时束缚带电和中性反物质,不受电荷状态影响。”

  “外层,是传统的电磁场束缚。用超导磁体产生五特斯拉以上的强磁场,配合精密控制的电场,将反物质悬浮在真空腔体中心。即使内层的量子场出现波动,外层电磁场也能兜底。”

  方洵看着白板上的方程组,不由得说道:“量子场约束?这不是理论物理的前沿吗?有实验验证吗?”

  陆安点了点头,又摇了摇头:“有,但不成熟。2023年,国内的科研团队用超导量子比特阵列模拟了量子势阱,成功束缚了中性原子。”

  “不过那是相对宏观尺度,他们束缚的是普通原子,不是反物质,我们需要的是在微观尺度上束缚反氢原子。”

  差别看似不是很大,但实际难度大了不止一个数量级。

  陆安接着说道:“我坚信量子场约束是未来的方向,传统的潘宁陷阱只能束缚带电粒子,对中性反物质无能为力。我们既然要存储反氢原子,必须用量子场。”

  他走到白板前,看着那些公式和示意图。

  “超导磁体、超低温冷却系统,这些是成熟技术,交给工程团队去做。量子场约束,交给理论物理团队去攻关。两条腿走路,不矛盾。”

  方洵点头:“明白。”

  “另外还有一个要点,就是温度。”陆安环视众人接着说道:“反物质的动能必须足够低,才能被束缚住。如果温度太高,反物质粒子的运动速度太快,任何陷阱都抓不住,我们需要把反物质冷却到尽可能接近绝对零度。”

  “反氢原子的冷却,可以用激光冷却技术,原理和冷却普通原子一样,只是激光频率需要调整到反氢原子的共振跃迁线。”

  “林开旋负责的实验组已经用这个方法做过冷却试验,温度降到了10开尔文,但还不够,我们的目标是降到5开尔文以下。”

  5开尔文,也就是-268.15摄氏度。

  这样的超低温环境里,原子的运动速度大约在25至250米/秒区间,具体取决于原子种类。

  从宏观层面来看,这个运动速度非常之快。

  但实际上的原子热运动已经极其缓慢,在量子低温物理中已经属于“几乎静止”的范畴。

  这时,方洵不由得说道:“陆总,这能做到吗?”

  陆安肯定地点头:“能,时间我们有的是,小行星危机应对还用不到反物质科技,我们也不需要千克级以上的反物质量,现在我们的核心任务就是验证技术的可行性,证明这条路是能够走通的。”

  说到这里,陆安停顿了片刻,随即环顾在场的所有人。

  “如果说可控核聚变科技是人类走出母行星的钥匙,那么反物质科技就是人类走出太阳系的钥匙。”

  “化学燃料比冲太低,核聚变比冲够高但推重比有限。”

  “只有反物质,能够实现理论最大0.5倍光速量级的星际远航。”

  一克反物质与一克普通物质湮灭,释放的能量是化学燃料的近40亿倍,是氦-3核聚变的500倍。

  从地球到火星,当前人类文明所用化学燃料火箭,最快也需要半年左右。

  核聚变能源是一次质的飞跃,通过受控核聚变反应加热工质,产生高速喷流推动飞船。

  相比化学燃料,其比冲量高出数十倍。

  使用核聚变能源的飞船,从地球到火星的飞行时间可以缩短到45天左右,一个半月的时间就飞抵火星,大大节省了时间成本。

  目前,在可控核聚变技术突破后,去年就有相关的国内科研机构项目团队开展“核热推进”项目了。

  月球工厂那边,现在也在如火如荼的打造聚变发动机。

  对比传统化学燃料,氦-3核聚变燃料的能量密度高,可以持续加速。

  而反物质能源,又是比核聚变科技更高一级的存在。

  ……

章节目录
书友推荐: 我穿越的游戏开服了 超神御兽:开局契约三幻神 至尊千金 [红楼+聊斋]废太子与末世大佬的异世之旅 反派他刷好感翻车了 攻略男配后我死了他哭了 我真不是女装大佬 爱得起 郡主请娶(NP) 反套路快穿 淑香门第 乘风入梦 (快穿)让你懵逼 凤凰归之灵尊等等我 捕蝴蝶 香色_御书屋 华娱之我在圈内当大佬 洪荒:开局暴击天赋满级 卿卿娇女谋 与墨共丹青