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“书呆子”们的兴奋点——盘点那些“海市蜃楼

  “书呆子”兴奋 - 像技术概念那样的“海市蜃楼”的清单

  本报记者刘霞
从清洁煤到设计师婴儿,从隐形斗篷到核聚变,核动力航天器到人造肉,这些引人注目的新兴词语总是在报纸的头版,而这些发展中的每一个都让我们兴奋,但是每一次他们都“半遮半掩”,就像海市蜃楼一样,“可以从远处看到”。为什么我们认为技术和期待已久的奇迹还没有实现呢?美国“连线”杂志网站为我们逐一。据英国媒体报道,2002年7月22日,该公司推出了一种名为Bow-Lingual的日本takara狗语言翻译机,其中设备通过挂在狗脖子上的无线麦克风随时捕捉狗的“野兽语言”,并通过特殊的转换将其显示在显示屏上,以告诉主人狗说些什么,结果人们可以理解虽然缺乏鸟类公关的“全双工”和“多语言”特点,但是这是一个值得欢迎的步骤,今年该公司推出了该设备的升级版本,尽管新版本的升级乍一看似乎非常强大,但仍然无法解决人们的疑问:既然没有人能够理解狗语言,那么我们怎么知道它会右转?而且只会说日语,所以人们只能把它当作一种有趣的生活来享受!
食品胶囊
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多么浪费时间啊吃。对于许多人来说,咀嚼食物是一项乏味的工作,那么为什么我们不能将维持生命所需要的食物浓缩成泰诺的大小呢?这个想法可能是有创造性的,但是它不起作用。科学家们已经证明“食物胶囊“真的很方便,但却违反了自然规律,事实证明,普通人平均每天需要消耗大约2000卡路里的热量,每克碳水化合物和蛋白质的热量约为4卡路里,卡路里每克脂肪所提供的热量大约是9卡路里,如果你将大约2000卡路里的热量集中在胶囊上 - 这是将食物变成胶囊的最有效的方法,那么每天大约要半磅才能吞下大约450个胶囊。另外,吃食物胶囊也是一件无聊的事情,对于很多人来说,吃更多的食物胶囊,一块牛肉汉堡是世界上最好吃的。
无人驾驶汽车<驾驶员受到交通挤塞的困扰这似乎是一个好消息:让技术来处理加速,转向和刹车的繁琐任务。当汽车连接到道路传感器并由计算机控制时,它们可以相互靠近,有助于增加道路上的汽车数量,提高燃油效率,同时减少事故发生的可能性和对新道路的需求。家庭和工作将成为一件愉快的事情。制造半自动汽车并不困难,豪华轿车制造商最近推出了自适应巡航控制系统,结合了速度和平顺性控制,如沃尔沃和雷克萨斯自适应巡航控制系统,您可以根据道路速度巡航模式或距离控制模式,在距离控制模式下,系统可以通过车载微波雷达智能调整车速并保持与前车的安全距离,而创造真正的无人驾驶汽车并组装网络汽车的控制几乎是一个“不可能完成的任务”,首先,道路传感器非常昂贵,另外还要考虑到诉讼风险:一旦发生事故起因于驾驶系统,谁应该承担责任呢?驱动程序?网络管理员或其他?这是一个问题。尽管有上述缺点,联邦研究员Richard Bishop说:“低速自动化系统”能够“在交通繁忙的时候,可能会在高档车上使用“控制汽车”。
2009年,俄罗斯联邦航天局宣布,他们下一个重大项目就是太空飞船核动力的发展。核动力航天器的设计草案将于2012年完成,并在未来九年逐渐成为现实。据了解,整个计划投资达170亿卢布,约5.8亿美元。由核能驱动的核动力航天器。目前,化学燃料产生的火箭推力太小,太弱,难以维持,所以每次发射必须找到合适的发射窗口,利用地球的引力,才能飞向宇宙深处。核动力航天器和探测器由于强大的推力,不必担心行星的引力,也不用担心航线的限制,因此,很多人认为核动力飞船是未来航天工业的必然趋势。早在20世纪50年代,美国就开始研究核动力火箭,但是却面临诸多问题,到现在为止,还没有研究过实用的核动力引擎,唯一的结果就是推力是小的核子火箭,它可以可以用在地球探测器上,而是使用轨道或儿科点。1958年由美国首先提出的Orion项目是第一个研制核动力飞船:Orion项目的目的是使用一系列小型核爆炸将大型宇宙飞船从地球上飞下来,最初计划运载2000枚“原子弹”,这个项目被用来派宇航员于1965年进入火星,在1970年进入土星。然而,在美国和苏联之后在1963年签署禁止大气检测条约时,猎户座项目是“死胎”,于1965年去世。与使用核爆炸推动飞船相比,政治上更可行的选择是核热推力技术。这种方法的基本原理是在由浓缩铀235提供动力的航天器上安装一个核反应堆。理论上,一旦点火成功,核反应堆将氢气加热到3100开尔文的高温,然后将过热的氢气注入尾巴创造推力。这种核热推力技术的可行性在二十世纪六十年代被美国在内华达州沙漠中成功地测试了一台核引擎Nerva时得到了证实。然而,某些类型的发动机在试验台上爆炸。后来,由于缺乏资金,NASA放弃了昂贵的火星探索梦想,转而支持更具成本效益的太空探索计划。 Nerva项目于1973年结束,因此美国航空航天局没有机会处理核电技术的障碍,例如如何在不造成灾难的情况下一遍又一遍地反应堆。许多人可能会拒绝让核反应堆在头顶上吼叫,但是核热推力的支持者坚持认为这是安全的,因为当太空船远离地球时,核反应堆就会点燃。美国宇航局高级工程师斯坦利·博罗夫斯基(Stanley Borowski)专门研究核动力装置的研究,他说核燃料在外层空间的效率是普通火箭燃料的两倍,并被用于运载宇航员和设备。在这样的任务中,核动力飞船有许多优点。不过,他同时也指出,从地球上发射的核动力航天器可能使发射场附近的工作人员和居民面临辐射危险。 1978年,苏联的宇宙-954号核动力卫星在返程途中散落在加拿大北部的放射性碎片,幸好当地人口稀少,没有造成任何人身伤害。另外,人们也担心,一旦发生事故,大量的铀将落在地球上,不仅造成环境污染,而且U-235也可能被不守规矩的人收集制造核弹。
激光枪
激光自20世纪以来,继原子能,电脑,半导体等人类主要发明的另一个亮点,太阳的亮度是10亿次,已知作为“最快的刀”,“最准确的规则”,“最明亮的光”。 1960年1月18日,美国加利福尼亚州休斯实验室的西奥多·穆罕默德研制出世界上第一台红宝石激光器,此后激光技术得到了飞速的发展,被广泛应用于眼科手术和武器制造。发射炮筒生命
陆军的短暂,几分钟后被更换连续发射,激光枪反复传输生命问题不存在。随着激光拦截多目标,射击目标的快速变换,灵活地处理多个目标。激光枪的缺点是不能全天候作战,而且会遇到大雾,大雪和大雨。激光发射系统是一个复杂的光学系统,需要在战场上进行测试。尽管美军在定向能武器的开发上投入了数十亿美元,但其成功却微不足道。在枪套上安装激光枪一直是士兵的“梦想”,但一直不是按照现实。激光枪主要由激光跟踪,瞄准,发射器等部分组成,目前常用的激光器有化学激光器,固体激光器,二氧化碳激光器等。化学激光器一直是美国国防部的“最爱”,它们产生强大的激光束,但许多危险物质必须混合在一起才能产生巨大的能量,对士兵的作用威胁比敌人。固体激光器体积小,操作简单,拍摄次数多,但功率不足。在过去的几年中,研究人员已经制造出了几种可用作武器的激光枪模型,可以提供100千瓦的能量。然而,更大,更重的重量,波音747飞机可以适应。也有一些公司开发了多种激光枪,如加利福尼亚州的汤普森,加利福尼亚州的Molino Ridge公司研制出超远程激光枪。达到通过与内置化​​学物质发生反应来攻击敌人并产生激光束的目的。这种激光枪可以像普通步枪一样使用,其有效射程可达5英里(约8046米)。由于使用激光作为杀伤媒介,因此非常准确。此外,美国国防部在佐治亚州穆迪空军基地展示了一种名为“静音卫士”的激光枪,它由高压电源,电磁波激励装置和类卫星天线组成。矩形锅这种泛型装置可以搭载在悍马(Humvee)上,引导这种非致命武器发射的高能量毫米波,到达数百米远的可疑目标,尽管如此,由于技术发展和道德据“美国有线”杂志和英国“每日邮报”今年4月报道,纽卡斯尔大学的科学家利用三种成人基因培育了数十种混合型人类胚胎,这些杂交胚胎从基因上讲,每个拥有两个母亲和一个父亲。基因工程,以避免一些不可治愈的遗传性疾病的肌肉,大脑,心脏和消化系统干,它是完全摆脱一些新生儿在他们出生后几个小时死亡的厄运。研究人员说这宣布了“设计婴儿”的到来。 \\ u0026电影“变形金刚”也向我们展示了“设计宝贝”技术将使世界的未来充满英俊的男人,比如英国演员裘德·劳罗(Jude Lawlo),他喜欢跑步和做复杂的数学问题。 \\ u0026如果这样就够了。然而,现实却是,选择未来孩子的遗传性质的前景是遥不可及的。科学家们提出的最多的是筛查性别,减少镰状细胞性脓毒症等罕见疾病,但是事先选定某些特定人物至今不可能。那是因为我们的基因组既复杂又多变,而且个别基因表达的特征很少,例如体重由20多个基因控制,而这些基因只占5%的人可以达到的比重,其他95%仍然是一个秘密,另外,我们对颜色,智力,易患癌症和心脏病等基因知之甚少,还有道德问题,科学家们热衷于操纵基因,因为我们是干预的人不完全了解的事情,并不是每个人都认为他们的孩子是完美的吗?
科学家认为,作为宇宙学的存在所有的物理定律是“奇点”(Singularity)的失败,就像信息技术也处于“超人类智力”的奇点向前,很多人称之为“书呆子的兴奋”,有人担心它是人类的终结。从这个角度来看,有些人认为科幻小说家弗洛文奇在1993年提出的“奇点”概念即将在人类解决人工智能问题之后出现。我们的理念是,一旦我们设计出一个比人类思维更快的生物,它就会设计出更好的软件和硬件来运行,使自己变得更加聪明。或者当我们超越昆虫的时候,我们的世界就会受到我们的思想支配,那时候我们只能希望这样的机器对人类是友善的,不会毁灭我们。然而,科学家认为,奇点的主要条件 - 创造一种人工智能是一项棘手的任务,也许我们可以通过逆向工程来获得人工智能来模拟人脑的功能。但到目前为止,人类认知机制仍然是一个秘密。另一个问题是硬件在计算能力方面仍然落后于哺乳动物的大脑。然而,计算神经科学(利用数学分析和计算机模拟来模拟和研究各级神经系统)的最新进展可能对人工智能的发展有很大的益处。 IBM的研究人员表示,他们正在超级计算机上运行一个模拟皮质模拟器的模拟器,该模拟器的运行和猫的大脑一样。由Darpa资助的一个研究项目旨在创建模仿微生物思想的硬件。惠普对忆阻器的研究虽然还处于初级阶段,但也显示了一个非常有吸引力的前景。忆阻器也称为记忆电阻,是一种电子元件。晶体管被认为是电路的第四个基本组件,仅次于电阻,电容和电感。忆阻器可以关闭电源,它仍然可以通过充电“记住”。两组忆阻器可以产生与晶体管相同的功能,但更小,有助于大大减小内存的大小。当然,明天不会有奇点,但是如果你开始关注一些媒体对大脑模拟和想象力软件的报道不遗余力的话,你可能需要重新规划你的长远规划。无线宽带
您还在等WiMax(全球微波接入互操作性)吗?如果你想要更强大的下一代无线保真(Wi-Fi)技术,它总是围绕着你,让你用30公里的无线电传输设备上网,你必须在纽约,洛杉矶或者如果你居住在美国其他城市或世界其他城市,要做到这一点,专家估计,到2011年,WiMax将达到10亿人,而你的智能手机或笔记本电脑可能会安装这种技术,然后,它可能被称为4G WiMax是一种新兴的宽带无线接入技术,提供面向互联网的高速连接,数据传输距离可达50公里,WiMAX是一种新兴技术,提供“最后一公里”宽带连接Wi-Fi的地理区域不仅在北美,而且在欧洲也在向亚洲推进。欧洲WiMAX面临的主要挑战仍然是建设成本和设备价格。纳米技术我们所接触到的一切,包括我们自己由一个较小的物质组成,宇宙之间只有亚原子粒子从弱和神秘的力量紧紧地结合在一起。那么,我们可以控制纳米世界呢?我们能够抓住一个单一的分子,形成小的设备,电线甚至电脑;通过小型装配机器人进行简单,坚硬的钻石加工;用沙发,汽车等做纳米加工呢?所有这些想法听起来都像听起来一样困难。事实上,在生物学领域,被称为核糖体的分子机器利用遗传信息构建每个活体的一部分,这个过程非常强大,麻省理工学院的计算机科学家汤姆·赖特(Tom Wright)称生物学为“功能纳米技术” “但是生物学确实有其确切的原因,而不切实际的纳米技术却没有:超小的物质运动是非常激烈的,科学家已经表明物体的表面充满了激烈的运动,每一秒钟,原子都会被震动1000倍,原子键的形成,然后打开,如此循环,这种能量混沌给分子机器提供了能量,但是人类的工程师无法做同样的事情,扫描隧道电子显微镜的尖端宽约100埃,允许拼写单词而是由其他原子排除,脱氧核糖核酸机器人也是存在的,但是他们所能做的就是“逃跑”。想要超越这些吗?纳米技术驱动的“钻石时代”也许还需要等待好处是可以被纳米机器分解成“雾”的世界需要等待很长时间,“雾”是一个术语,用来描述我们这个星球上一个假设的生命状况,复制机器人或者纳米计算机不再处于人类的控制之下,开始消耗人的生命,作为自己的能量需求。量子计算机常规材料在瞬间的时空坐标只有一个不同的位置,可以是无限量的量子(这是真正难以理解的问题,也是奇怪的量子性质所在)甚至量子衰变,但量子瞬时坐标可以达到数万。 1982年,物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)提出量子怪异可以用于计算。量子计算机的概念应运而生,其计算效率将是脉冲计算的几何乘法。量子计算机巨大的潜力和发展前景已经吸引了无数科学家“竞争腰”,希望能够获得一些量子计算机的研究和发展,永远流口水。但不幸的是,这种情况在短期内难以改变。量子计算理论发达,但是尽管取得了一些进展,但大多数着名的量子计算理论都是十分简单的,就是将其分解成三,五个产物。科学家们认为,量子计算机可以解决最复杂和最困难的计算,比如发现脑电波的操作模式,准确的p天气的重新估价等等。与传统计算机相比,它们不仅成倍增长,而且在理论上同时运行着各种可能的数据安排。然而,麻省理工学院的计算机科学家Scott Aronson已经明确地指出,量子计算最大的绊脚石就是退相干,即计算中使用的“量子位”,事物在接触时往往会失去其特殊属性彼此。因此,“二十二条军规”(任何自相矛盾,不合逻辑的规则或条件的难以处理的困境,都可以说是不可逾越的障碍,或者说是陷入死亡循环的一件事情,或者陷入逻辑陷阱等等)。 Aronson说:“对于量子计算,量子位必须保持在一个与周围环境隔离的非常孤立的环境中,但是你必须操纵量子位,让他们执行我们的计算,这就产生了一个无法消除的困境。”最后,他幽默地说:“如果有一台能够帮助我们解决问题的量子计算机将会很好。”事实上,早在2008年,Aronson在“科学美国人”一文中质疑量子计算机的威力。他指出,很多人认为,依靠量子力学的魔力,量子计算机可以瞬间破解所有的密码,甚至可以轻松处理所有的难题。事实上,量子计算机的能力受到许多数学上的限制。除了一些特殊的问题外,量子计算机的计算能力并不比现有计算机强大。打破量子计算机的所有密码也是不可能完成的任务。
个性化药物
现在,我们可以根据我们的药物DNA定制它?我们是否可以通过基因扫描来预测治疗是否适用于我们,并预测治疗所需的药物剂量?更“聪明”的药物来到我们身边,但他们的到来是缓慢的。首先,制药企业必须放弃不断更换和大量生产大批量药品的做法,优先考虑满足少数民族需要的药品生产。即使这样,美国食品和药物管理局(FDA)批准新药也需要几年的时间,开发一个符合验证者认证的测试需要很长时间,所以很多人都寄希望于科学家们已经表明,遗传变异将决定一个人如何代谢一种口服的抗凝剂或抗凝血剂;此外,许多医生在开药之前对遗传学进行了检测,癌症治疗受益于药物基因组学,许多疾病与基因有着千丝万缕的联系。 HERCEPTIN可以拯救HER2基因在癌症肿瘤中过度表达的乳腺癌患者,而在某些直肠肿瘤中则有两个靶基因过表达。更重要的是,今年6月,几个癌症研究中心组成了一个联盟,宣布使用DNA测序来帮助患者选择正确的治疗有迹象表明,个性化医疗正在向我们走来。
超音速飞机
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美国AERION超音速商务飞机航空科技公司示意图1977年至2003年,任何人手头上有足够的钱,只能花费3个半小时,从纽约到伦敦,得益于“协和”超音速客机的报道。协和超音速客机于1969年由法国和英国共同研制成功,是当时世界上唯一的超音速客机。双速超音速飞行使其成为荣誉和尊严的象征。 。但是,协和式飞机有两个重要的缺陷。首先,客机油耗惊人,是波音747客机的两倍,由于油耗过高,客流量小,多数乘客昂贵的票价望而却步。另一大缺陷是严重的噪音污染。 “协和”超音速客机由于声波的高水平,所以不限制在大陆的超音速飞行。噪音可以说是协和飞机失败的一个关键因素。协和于2003年磨砺退出历史舞台后,不少国家和风险投资商正在加紧研发下一代超音速客机,延续协和国际的荣耀与梦想。美国航空航天技术公司(AERION Aerospace Technologies,Inc.)预计将尽快推出新型超音速公务机。该公司的商用超音速飞机与Concordes相似,但是,它拥有更先进的机翼设计,可以在人口密集的地区达到声速,在西伯利亚等地方也可以达到令人讨厌的声速,会影响任何人,速度可达1.6马赫(声速1.6倍),目前该机正在进行深入研究和发展,是5年来成功研发的最快速度。日本航天局日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)也在研制下一代超音速飞机预计下一代超音速飞机将在15年内投入商业运营。他们的目标是创造一架超音速客机,从伦敦到东京,只需四个多小时便可搭载300名乘客。这架飞机将采用特殊的低阻力结构,理论上,它具有超空气动力学的形状,可以穿越声障,几乎没有隆隆声。另外,该飞机还通过使用更安静,更高效的发动机来减少起飞时的噪音。这架飞机至少在五年内可能会达到1马赫,预计10年内将超过5马赫。
日本Kokoro机器人制造机器人I-Fairy
世界上最成功的机器人公司iRobot公司专注于实用机器人研究,创造了PackBot等机器人,帮助人们高效地完成任务,其中,公司设计制造的各类军用机器人轻便实用,可以扫雷,可以侦测到敌人,然后将卫星导航数据回传给美军战场指挥所在袭击前,先以空袭,命中率奇高。
iRobot公司最着名的产品是Roomba清洗机器人,目前其全球销量已超过200万台。但是,iRobot的首席执行官科林·英格尔(Colin Ingall)可能会告诉你一些坏消息:不要指望“星球大战”中古怪的机器人C-3PO很快会来到你身边机器人助理市场还没有形成一个非常成功的商业模式。问题是我们可以制造这些机器人,但是他们昂贵的价格令人望而却步,事实上,日本本田开发的类人机器人ASIMO是最先进的类人型步行机器人,今年5月,由日本Kokoro机器人公司制造的机器人Fairy成为了一个结婚典礼仪式,见证了一对情侣的甜蜜时刻。此外,富有表现力的Nexi是由麻省理工学院媒体实验室主导的新一代人形机器人。与以往仿人类躯干动作的类人机器人不同,定位于MDS - Mobile / Dexterous / Social的新机器人还增加了利用面部表情变化来表达快感,兴奋,悲伤和其他常见表情的表情特征。它还内置了立体相机,以三维方式来识别周边环境,同时也增强了它们的互动性。机器人一出现,就成为YouTube网站上点击率最高的视频,尽管这些机器人是先进的,但他们和实验室的“兄弟”一样好,每个人花费大概100万美元,耗费巨大尽管许多“山寨”版本的索尼的AIBO机器人,2500美元的机器人并没有如我们所期望的那么聪明,甚至更简单的机器人,宠物机器人,也有其巨大的成本和能力之间的差距。但是这并不能阻止人们对机器人的热情,市场上出现了各种各样的宠物机器人,实际上人或者其他智能设备都可以做一些简单的工作,这就是为什么我们用机器人来组装汽车,拆卸炸弹和清理机器人的原因,但是从来没有人创造出可以说话和吃饭的机器人。“它不是一个人形机器人,它是一台能够做到的机器人各种各样的任务。“好消息是,因为它只有200美元,当你的机器人,Roomba,是自我意识,并试图开始奴役你买一个新的清洁机器人。想象一下,大块昂贵的动物肉,比如西班牙的黑香猪肉,悬浮了很多营养成分,而且还有永远长大,种在这个大桶里的肉,你能吃吗?可能有一天会好的。迄今为止,新兴的组织工程技术主要集中于培育人造肉用于医疗移植,如技巧,科学家成功地创造了人体皮肤和血管。如果你想创造一个更精致的身体组织和器官,这是一个不可能完成的任务。科学家们已经表明,制造复杂的人体器官如心脏是很困难的。这种复杂性使得复制肉的主要部分如肉的组织,口感和肌肉与脂肪之间的完美平衡等非常困难。
但我们仍然在努力。例如,国际非政府组织的人道主义救济人数达数亿美元,鼓励人们到2012年6月30日就能大规模生产最好的鸡,鸡,另一批评委等不及要品尝鸡肉,以决定鸡肉的质量是否过关,然后决定是否放入蜂蜜芥末三文鱼沙拉。清洁煤
很矛盾的是,清洁煤是一个“丹纳派对”:对于一些人来说,这是一个淘金热之旅;而另一些人则说这是一个“死亡之旅”。即使我们不介意有毒的尘埃,煤电厂也会比用其他燃料发电的发电厂产生更多的二氧化碳。好消息是我们已经掌握了利用这些煤炭的技术,不需要融化极地冰盖,这是一种碳捕获和储存技术,可以吸收化石产生的二氧化碳燃料,它收紧成液体,并重新埋在地下。那么,我们面临的挑战是什么?首先,运输和储存液态二氧化碳是非常麻烦的事情。如果美国有一千五百个煤电厂正在装修烧煤,以便更好地捕获二氧化碳,那么我们每天仍然需要处理大约六百万吨的二氧化碳。然而,真正的“魔鬼”就是经济。清洁煤的成本至少比传统煤电厂的成本高出30%。因此,尽管政府给予数十亿美元的补贴,但私人投资仍然是可怜的。如果我们想要阻止变暖,额外的30%的预算不是什么大不了的事情,而且风电的成本要高出50%,但是我们要想方设法使清洁煤成为有吸引力的投资,清洁煤
隐形
如果你想使一个物品不是红外线接收器“看见”,那么你可以用这个物体包裹在一个塑料盒子里,然后用极其精细的铜或电线可以由方布组成。这个方形布就是我们所说的超材料,它的表面就像数以千计的小天线。当红外波束或无线电波遇到天线时,信号传递到下一个天线,然后传到下一个天线,等等,最后信号消失,红外接收器无法检测到物体的存在。除了红外线之外,还会发生从每个光线的红外到可见光的电磁波谱。但是,也有问题。细微的材料中最微妙的缺陷将隐藏在其下面的物体,但物体会出现一些扭曲,像一个破碎的立体照片。所以,我们必须等到有人发明了一种方法来完成统一的超材料。这可能需要20年甚至200年,但至少我们看到它正在向我们走来。
核聚变图片:6.jpg
等离子加热到150万摄氏度,并控制它,这不是一个很好的主意?由于恒星可以做到这一点,为什么我们不能?他们相信,人类使用熔融的原子核,能够制造出几乎用之不竭的能源。
核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了150亿年。氘在地球的海洋中藏量丰富,多达40万亿吨,如果全部用于聚变反应,释放出的能量足够人类使用几百亿年,而且反应产物是无放射性污染的氦。
热核炸弹也依靠核聚变。将核聚变用于和平目的的技巧在于很好地控制它;另外,也需要确保反应产生的能量多于它消耗的能量。解决能源危机。聚变的第一步是要使燃料(氘和氚的混合物)处于等离子体态(这是物质除了以固态,液态和气态存在之外的第四种存在形式)然后再用电与磁的方法束缚,控制它们。当等离子体的温度达到几千万摄氏度甚至几亿摄氏度时,原子核就可以克服斥力聚合在一起,如果同时还有足够的密度和足够长的热能约束时间,这种聚变反应就可以稳定地持续进行。
自从上世纪50年代开始,物理学家已经数次宣布,核聚变时代即将到来,他们使用激光器和声波这些“瓶子”来源盛装离子化气体(等离子体)。但是,最有前景的方法已经令人失望。美国达特茅斯学院核裂变专家巴瑞特罗杰斯表示:“问题在于,等离子体的行为是如此的复杂善变,以至于很难发明一个真正有效的瓶子来装载它们。“
不过,瓶子越大,其捕捉和围住等离子体的能力就越强,至少,总投入为120亿美元的国际热核聚变实验堆(ITER)就是基于这种理念在进行。ITER是为验证全尺寸可控核聚变技术的行性而设计的,其原理类似太阳发光发热,即在上亿摄氏度的高温条件下,利用氢的同位素氘,氚的聚变反应释放出巨大能量,从而为人类提供可持续发展的洁净能源。 ITER实验堆是一个全超导托卡马克装置,高24米,直径30米,建成之后总重量将达23000吨,比三座法国巴黎埃菲尔铁塔(7300吨)还要重。ITER实验堆计划产生等离子体的体积为840立方米,维持时间为400秒,聚变能500兆瓦,输出与输入能量比最低为10:1,最高可达到30:1。
它产生热核聚变的一个重要条件就是制造温度达1.5亿摄氏度的高温等离子区,在这种环境下,带正电的外核和氚核得以克服静电斥力互相碰撞。
< ITER面临的问题包括使用什么方法及如何加热气体,使得等离子体温度能上升到1.5亿摄氏度。在这样的高温条件下,怎么防止高温等离子体逃逸或飞散让这些原子核能够充分地产生聚变反应,也是一个难点。另外,要使高温等离子体中核聚变反应能持续进行,上亿摄氏度的高温必须能长时间维持,等离子体的能量损失率必须比较小,这个问题就更突出。烦恼的科学家或许可以看看“蜘蛛侠2”获得些许灵感。
虽然很多科学家对此深表乐观,但是也有研究人员表示,即使是ITER按照原计划建成,于2026年开始氘核反应,但是,可能还要经过一二十年的实验,而商用堆的出现至少是50年以后的事,人类利用聚变能还需要付出相当长远的努力。 (完)
 

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