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第二百四十四章 赵梦颖

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送走了琼斯露露和琼斯月亮,舒云鹏连忙叫人准备了吃的,让张静怡吃了,然后送她回房休息:“你明天就别去听了!”

在ITER网站上,迎面而来的是“无限能量”的宣言,这也是各地聚变爱好者的战斗口号。显然项目工作人员没有意识到这个口号的讽刺意味(实际上是投入无限),而且公众也没有意识到这一点。但是在过去五年中,在ITER现场施工之后的任何人都可以随时在项目网站上查看详细的照片和描述,而投入的资源之巨大会让人感到震惊。

这个网站隐隐揭示了这种巨大的能源投资,它将每一个ITER子系统都描述为同类中最惊人的一个。例如,低温恒温器或液氦冰箱是世界上最大的不锈钢真空容器,而托卡马克本身重达三个艾菲尔铁塔。 ITER中心设施的总重量约为40万吨,其中托卡马克综合体基础和建筑物最重的部件为34万吨,托卡马克本身为23,000吨。

但是支持者应该感到痛苦而不是欣喜若狂,因为最大和最强意味着大量的资本支出和巨大的能源投资,这是必须体现在能源会计账目中的负值。而这种能源主要由化石燃料提供,给所有配套设施以及反应堆本身的场地准备和建设留下了巨大的“碳足迹”。

“不!上次我就没陪你听完,这一次我一定要陪着你!”张静怡说:“克莱尔,秦怀玉、易如都不在了。连易千雅和黄教授都死了,我不能让你一个人扛了!”

氘在普通水中很丰富,但没有自然供应的氚(一种半衰期只有12.3年的放射性核素)。国际热核实验堆网站指出,氚燃料将“从全球氚库存中提取”。该库存包括从主要位于加拿大安大略省,其次是在韩国的坎杜大型核反应堆的重水中提取的氚,未来来自罗马尼亚。目前的“全球库存”约为25千克,每年增加约0.5公斤,Muyi Ni及其合着者在其2013年聚变工程与设计期刊文章“ITER的氚补给评估”中指出,库存预计在2030年之前达到顶峰。

尽管聚变研究者们愉快地谈论聚变氘和氚,但他们实际上非常害怕使用氚,原因有两个:首先,它具有放射性,所以有与其潜在的释放有关的安全问题。其次,随着D-T熔合中子轰击反应堆容器,放射性物质不可避免地产生,需要增强屏蔽,这极大地妨碍了进入维护和引入放射性废物处置问题。

“好好!”舒云鹏说:“现在躺下好好休息。”

近距离伽马暴可能灭绝任何比微生物更加复杂的生命形式。由此,两位天文学家声称,只有在大爆炸发生50亿年之后,只有在10%的星系当中,才有可能出现类似地球上这样的复杂生命。

宇宙或许比先前人们想象的要更加孤单。两位天体物理学家声称,在可观测宇宙预计约1000亿个星系当中,仅有十分之一能够供养类似地球上这样的复杂生命。而在其他任何地方,被称为伽马暴的恒星爆炸会经常性地清除任何比微生物更加复杂的生命形式。两位科学家说,这些的爆炸还使得宇宙在大爆炸后数十亿年的时间里,无法演化出任何复杂的生命。

科学家一直在思考这样一个问题,伽马暴有没有可能近距离击中地球。这种现象是1967年被设计用来监测核武器试验的人造卫星发现的,目前大约每天能够检测到一例。伽马暴可以分为两类。短伽马暴持续时间不超过一两秒钟;它们很可能是两颗中子星或者黑洞合二为一的时候发生的。长伽马暴可以持续数十秒钟,是大质量恒星耗尽燃料后坍缩爆炸时发生的。长伽马暴比短伽马暴更罕见,但释放的能量要高大约100倍。长伽马暴在短时间内发出的伽马射线,可以比全宇宙都要明亮。

持续数秒的高能辐射本身,并不会消灭附近一颗行星上的生命。相反,如果伽马暴距离足够近,它产生的伽马射线就有可能触发一连串化学反应,摧毁这颗行星大气中的臭氧层。没有了这把保护伞,这颗行星的“太阳”发出的致命紫外线就将直射行星地表,长达数月甚至数年——足以导致一场大灭绝。

这样的事件发生的可能性有多高?在即将发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的一篇论文中,以色列希伯莱大学的理论天体物理学家斯维·皮兰(Tsvi Piran)和西班牙巴塞罗纳大学的理论天体物理学家保罗·希梅内斯(Raul Jimenez)探讨了这一灾难性的场景。

天体物理学家一度认为,伽马暴在星系中气体正迅速坍缩形成恒星的区域里最为常见。但最近的数据显示,实际情况要复杂许多:长伽马暴主要发生在“金属丰度”较低的恒星形成区域——所谓“金属丰度”,是指比氢和氦更重的所有元素(天文学家所说的“金属”)在物质原子中所占的比例。

利用我们银河系中的平均金属丰度和恒星的大致分布,皮兰和希梅内斯估算了银河系内两类伽马暴的发生几率。他们发现,能量更高的长伽马暴可以说是真正的杀手,地球在过去10亿年间暴露在一场致命伽马暴中的几率约为50%。皮兰指出,一些天体物理学家已经提出,可能正是伽马暴导致了奥陶纪大灭绝——这场发生地4.5亿年前的全球灾变,消灭了地球上80%的生物物种。

接下来,这两位科学家估算了银河系不同区域内一颗行星被伽马暴“炙烤”的情形。他们发现,由于银河系中心恒星密度极高,距离银心6500光年以内的行星在过去10亿年间遭受致命伽马暴袭击的几率高达95%以上。他们总结说,复杂生命通常只可能生存于大型星系的外围。(我们自己的太阳系距离银心大约2.7万光年。)

其他星系的情况更不乐观。与银河系相比,大多数星系都更小,金属丰度也更低。因此,两位科学家指出,90%的星系里长伽马暴都太多,导致生命无法持续。不仅如此,在大爆炸后大约50亿年之内,所有星系都是如此,因此长伽马暴会导致宇宙中不可能存在任何生命。

90%的星系都是不毛之地吗?美国沃西本恩大学的物理学家布莱恩·托马斯(Brian Thomas)评论道,这话说得可能有点太过。他指出,皮兰和希梅内斯所说的伽马射线照射确实会造成不小的破坏,但不太可能消灭所有的微生物。“细菌和低等生命当然有可能从这样的事件中存活下来,”皮兰承认,“但对于更复杂的生命来说,伽马射线照射确实就像按下了重启按钮。你必须一切重头开始。”

皮兰说,他们的分析对于在其他行星上搜寻生命可能具有现实意义。几十年来,SETI研究所的科学家一直在用射电望远镜,搜寻遥远恒星周围的行星上可能存在的智慧生命发出的信号。不过,SETI的科学家主要搜寻的都是银河系中心的方向,因为那里的恒星更加密集。而那里正是伽马射线导致智慧生命无法生存的区域。皮兰说,“或许我们应该朝完全相反的方向去寻找。”

“你也睡会儿吧,”张静怡目光幽幽:“陪我……”

这一理论最初源于电磁的研究,麦克斯韦研究证明它们是电磁现象的同一种基本相互作用的两个方面,可以用同一组方程式加以描述。到20世纪中叶前,这一描述又改进到包括了量子力学效应,并以量子电动力学(QED)形式出现。

需要指出,统一理论尚未得到最后验证,而且霍金在《时间简史》中也指出,也许会发现大统一理论。但这个大统一理论并不是爱因斯坦最初想的大统一理论,因为不可能通过一个简单美妙的公式来描述和预测宇宙中的每一件事情,毕竟宇宙是确定性和不确定性相互统一。

“不行,你得顾到孩子……”舒云鹏怕到时候克制不住,拒绝了。但他坐到床沿上,抚摸着她光滑的身体,轻轻拍着她的屁股哄她睡。这样过了很久,张静怡总算睡着了。

弗里曼·戴森早在1960年就提出一种理论,即所谓"戴森球"。他认为,地球这样的行星,本身蕴藏的能源是非常有限的,远远不足以支撑其上的文明发展到高级阶段;而一个恒星-行星系统中,绝大部分能源--来自恒星的辐射--都被浪费掉了,目前我们太阳系各行星只接收了太阳辐射能量的大约 1/10。戴森认为,一个高度发达的文明,必然有能力将太阳用一个巨大的球状结构包围起来,使得太阳的大部分辐射能量被截获,只有这样才可以长期支持这个文明,使其发展到足够的高度。

舒云鹏悄然起身走出门外,他来到小会议室,独自一个开始低头沉思。今天从琼斯人那里获取的信息量太大了,他需要清理一下。

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