科学星|人类未来可能掌握的3种能量,每一种都会让人类文明发生质的飞跃文明的动力可控核聚变反物质推动宇宙的暗能量
_本文原题:人类未来可能掌握的3种能量 , 每一种都会让人类文明发生质的飞跃
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 。
“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 。分页标题
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推动宇宙的暗能量 最后一种能量 , 就是宇宙中无处不在的“暗物质” , 宇宙学常数被爱因斯坦认为上自己一生中最大的错误 , 但是近代的研究指出 , 宇宙中的暗物质和暗能量可能就是宇宙学常数的最优解 。
我们的宇宙并不是静止的 , 而是在不断加速膨胀的空间 , 那么推动宇宙膨胀的能量是什么?或许就是“暗能量” , 这些暗能量和暗物质一样 , 不反射也不辐射光线 , 因此无法被人类观察到 , 但是在宇宙中 , 暗物质和暗能量才是绝对的主角 。
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把宇宙的总质量加在一起 , 那么暗能量就占据了68.3% , 而暗物质占据了22% , 也就是说 , 我们肉眼可见的日月星辰 , 包括宇宙中的高能天体 , 黑洞和中子星等等加在一起 , 只是宇宙总质量的10% 。
如果在未来 , 人类可以利用暗能量作为能源 , 或许可以投突破光速的限制 , 甚至上探索其他平行宇宙 , 探索更高的维度 。
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【科学星|人类未来可能掌握的3种能量,每一种都会让人类文明发生质的飞跃文明的动力可控核聚变反物质推动宇宙的暗能量】上面的这三种能量 , 都是随着人类科学发展可能掌握的新能源 , 一旦成功掌握后 , 就会让人类的文明发生质变 , 可是这些能源对材料的要求很高 , 需要人类科技也达到相应高度才能合理掌控 。
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