引言:你是否思考過為什麼太陽能夠幾十億年如一日地「燃燒自己照亮別人」?究其原因就是它內部每時每刻都在進行核聚變反應。核聚變反應是一種比核裂變反應更高效、所需原料更少的產能方式,掌握了它能夠給人類帶來什麼呢?
當科學家第一次發現了核能的存在,仿佛叩響了能源世界的一道大門。到人類掌握核能的產生技術之後,在產能方式上人類又多了一個自由度。與其他產能方式相比,通過核反應所產生的能量遠遠要得多。再者,產生核能所需要的原料也比傳統的化石能源少,對環境的汙染程度大大降低,以至於人類最早在上個世紀中期就開始發展核電站了。但目前人類所掌握的核技術僅僅是核裂變技術,與之相對的核聚變技術在許多方面要更勝一籌。
核裂變與核聚變是產生核能的兩種方式,前者是通過不斷分裂原子核來釋放能量,後者是通過不斷結合原子核來產生能量。如果單純從能量轉化方面來看的話,那麼核聚變反應要比核裂變反應高出至少五倍左右。如果從原料供給的角度來看的話,核裂變的原料要求高,因此地球儲備量有限,但是宇宙中到處都是核聚變的原料,那就是最基本的氫元素。因此宇宙中大多數能夠「熊熊燃燒」的恆星都是通過核聚變反應維持的。
實際上科學家早在上個世紀中期發展核裂變技術的同時也意識到了核聚變反應的存在,但是相比起核裂變來說要想掌握核聚變技術實在是太難了,以至於人類探索了將近70年都還沒有掌握成熟的核聚變技術。雖然如此,但是如今已經有多個國家已經開始著手研究人造太陽的可能性,這其中就涉及到了核聚變反應。如果人類在未來能夠掌握核聚變技術的話,是否能夠利用它為飛船提供強勁的動能以突破太陽系甚至是銀河系呢?
對此有科學家曾經進行了專業的計算,結果發現即使未來人類研發出靠核聚變產生的能源驅動的飛船,速度最高也只能夠達到光速的15%左右。以這樣的速度飛出太陽系所需要的時間固然不需要超過50年,但是去到其他星系就不好說了,例如去到距離太陽系最近的比鄰星系至少也需要20~30年左右的時間。而我們的銀河系半徑超過5萬光年,也就是說光速飛行的飛船也需要5萬年的時間才能夠飛出銀河系,由此可知依靠核能的飛船仍然無法實現人類的夢想。
連核聚變都無法提供突破銀河系的能量,那還有什麼產能方式能夠擔此重任呢?有專家表示目前仍處於初級探索階段的暗物質或許是「候選者」之一,但對於人類來說這條路十分漫長。雖然掌握了核聚變技術無法幫助我們突破銀河系,但是幫我們突破太陽系還是有可能的。有觀點認為一旦人類成功飛出太陽系,那這相當於人類解鎖了新區域。在新的宇宙區域中我們又可以繼續進行探索,說不定能夠發現一顆含有豐富礦產的星球。目前來說一切都還只是設想,讓我們對未來抱有期待吧。