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恒星能量转化与宇宙和谐

时间:2023-08-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:笑意荡漾在高领衫先生的唇角眉梢,“但宇宙的自然总是如此和谐而高效,让人望而却步,现在‘鲸鱼号’只能做到将两个氢原子核聚变成一个氦原子核,这样就将大约1‰的质量直接转化成了能量。将这些能量全部加载在氦原子核上,就可以让氦原子核带着飞船一起发射出去啦。现在只能做到这一步,抬头看看太阳,你就知道,也许只有恒星握有这项技术的完美图纸。”[1] 爱因斯坦最著名的质能守恒方程E=mc2是一个数学推导的计算结果。

恒星能量转化与宇宙和谐

几乎每分钟,都有星体变得大一点,再大一点,很快,一些星体就充斥了星星的全部视野,再以忧伤的背影离去,变成夜幕中的碎片。世界只剩下星星,她好像与一颗星又一颗星跳起了踢踏舞。她享受不可思议的时光,想象用不了多久,那颗好似结晶的乳白色星体就会出现在这条路的尽头。那就是老人星

“现在‘瓶子’正在工作,你听不到一丝噪音,所以这台精妙发动机的贡献很容易被忽视,它正将‘勺子’收集到的原子核变成氦原子核。”高领衫先生将她的思绪拉回眼下,“氢原子是所有种类原子中最轻的,你可以看作是小一点儿的弹力球,相比之下,氦原子核就是大一点儿的弹力球。”

“可它们都是很小的,小到根本看不见,又能出多少力呢?”星星不由想起了力大无穷的黑洞

“你完全弄错了,从密度的角度看,原子核力大无穷,在原子内部的空旷地带,只占到几千亿分之一体积的原子核集中了原子大约99.95%的质量,这和太阳在我们这个星系的地位相差无几,如果我们在1立方米体积的容器内装满原子核,它的质量将达到一百万亿吨。”

星星听得目瞪口呆。

“你得记住,质量越大,能量也就越大,所以地球可以捕获我们,地球又被太阳捕获。”高领衫先生笑着说。

一颗小型陨石正向星星飞来,千钧一发之际,又像水蒸气那样消散于无形。

爱因斯坦先生告诉我们,质量可以转化成能量[1],如果物质丢失了一些质量,就会产生惊人的能量。具体有多惊人呢?光速已经是天文数字了,转化的系数将是光速的平方。可见这是一个多么令人敬畏的数字。”高领衫先生并没有像星星那样紧张地呼出一口长气,而是继续平静地介绍这场原子的风暴,“‘瓶子’里,氢原子核聚合成氦原子核时,氢原子核就将一小部分质量弄丢了,能量便喷涌了出来。”

钢笔小姐也停下笔,抬起了头。“你可以记住太阳,小星星,虽然它现在已经距离我们一光年那么远了,”她说,“‘瓶子’就像是一个人造的太阳,模拟着太阳如何用阳光哺育我们的整个过程。”(www.xing528.com)

“我很喜欢‘人造太阳’的说法,太阳的核心就是一座接近完美的核聚变反应炉,在那儿,每4个氢原子就会聚变成一个氦原子,大约有7‰的质量凭空消失了,差不多每公斤氢原子会聚变成0.993公斤氦原子,丢失的这部分质量就被直接转化成了能量,从太阳引力中逃了出来,以光子的形式抛洒向宇宙的各个角落,”高领衫先生说,“光子成了我们这个美丽星球显影剂。假设没有光子在物质间的自由穿梭和反射,世界的影像将不复存在。今天你看到的一切都来自原子核的聚变。”

星星相信这个说法。没有光的地方,世界变得百无聊赖,只能坠入梦乡。

“每秒钟参与太阳核心聚变的氢原子有6亿吨那么多,所以每秒就有430万吨物质被完全转化成了能量。太阳就是靠这些能量来哺育我们整个光荣的行星家族。”笑意荡漾在高领衫先生的唇角眉梢,“但宇宙的自然总是如此和谐而高效,让人望而却步,现在‘鲸鱼号’只能做到将两个氢原子核聚变成一个氦原子核,这样就将大约1‰的质量直接转化成了能量。将这些能量全部加载在氦原子核上,就可以让氦原子核带着飞船一起发射出去啦。现在只能做到这一步,抬头看看太阳,你就知道,也许只有恒星握有这项技术的完美图纸。”

说完,他将头转向窗外,久久凝望着远方一幅令人愉悦的无边的画卷。

“每次你抬头仰望天空时,每一个光点都在提醒人们,聚变的能量可以从氢和其他轻元素中提取出来,这是整个银河系的日常现实。”[2]翻开蓝丝绒笔记本,钢笔小姐诵读起刚刚写下的句子,随后,递给那位博学的先生一个直抵心灵的微笑。

[1] 爱因斯坦最著名的质能守恒方程E=mc2是一个数学推导的计算结果。根据公式,物质的总能量(E)等于其质量(m)乘以光速(c)的平方。光速的精确值是299792458m/s,由于光在真空中的传播速度不变,经常作为物理常数来使用,所以不必纠结为什么会在这个公式中出现光速这个数值,只要知道这个数值十分巨大就好了。

[2] 摘自卡尔·爱德华·萨根著作《宇宙》。

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