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第八百六十八章 十分之一光速

更新時間:2024-08-11  作者:少一尾的九尾貓
第八百六十八章:十分之一光速

腳踏大地,仰望星空,是每一個高等智慧文明發展的必經之路。

如果宇宙中存在著其他和人類相似的智慧文明,或許茫茫太空此刻同樣是他們頭疼的問題。

宇宙太廣闊了,廣闊到即便是的以光速進行飛行,也至少需要九百三十億年才能夠飛出可觀測宇宙。

而在可觀測宇宙以外,整個宇宙到底還有多廣闊的空間,誰也不知道。

別說是整個宇宙了,就是銀河系中微小如塵埃一般的太陽系,都是人類目前無法跨越的遙遠距離。

人類文明發射過航行出最遠的探測器·旅行者一號,目前也不過是航行了兩百五十億公里,走到了柯伊伯帶邊緣而已。

它距離太陽系的邊疆·奧爾特星云,仍然還要至少1.7萬年的路程要走。

這個時間,足夠人類文明的發展重走至少兩次了。

速度,無疑是任何智慧文明在探索太空宇宙初始階段的核心關鍵。

所以對于磁重聯電磁推進技術,徐川還是相當重視的。

十分之一光速,對于一個初入太空的智慧文明來說,這個速度無疑是能抵達的極限速度了。

不過遺憾的是,對于磁重聯現象,目前整個物理學界和天文物理界的了解都不多。

絕大部分能夠觀察到的磁重聯現象,都來源于距離地球最近的恒星·太陽。

比如耀斑后環現象,即耀斑出現之后的磁拱,有時會在頂部出現一個明顯的尖角,就來源于磁重聯現象。

但知道它來源于磁重聯,卻并不代表已經摸清楚了為什么會形成磁重聯現象背后的所有機制。

就如同太陽耀斑爆發,又分成‘慢重聯’和‘快重聯’兩種形式一樣,誰也不知道這背后的原因。

就目前來看,這是一個非常具有發展前景的理論,它不僅涉及電場的動力學,還與對應的磁場有關。

若是能摸清楚背后的‘真理’,人類對于‘電磁領域’的把控,將更進一步。

真正意義上的掌控雷電!

辦公室中,聊了一會后,徐川也起身告辭。

辦公室中,常華祥從茶桌上拾起了兩篇論文,翻了一下,起身將載人登火工程的規劃文件放進辦公桌的抽屜里面。

思考了一會,他帶著手中另一篇與磁重聯理論相關的論文,來到南大的鼓樓校區的物理學院。

以他的物理水平,要想看懂這種論文,難度不小。

不過南大這邊,他有個老同學,正好是天文物理領域的教授。

不管從哪方面來考慮,先找人了解一下磁重聯理論方面的東西,準是沒錯的。

至于論文,那肯定是經過了徐川的同意的。

雖然說他并沒有辦法判斷這篇論文的價值,但這種事情,他還是知道輕重的。

南大,物理學院天文物理系的辦公樓中。

敲了敲敞開的大門,常華祥笑著喊了一聲:“好久不見啊,老苗。”

正在自己辦公室中,悠閑的喝著茶,看著報的苗建國忽然聽到了一道熟悉的聲音。

扭頭看去,多年的老友這會正站在門邊。

“喲,老常,啥子風給你吹到我這里來了?寒舍生輝啊。”苗建國快速的站起身,笑著打了個招呼。

常華祥打量了一下辦公室,笑著道:“你倒是悠閑啊,看著報喝著茶,日子滋潤啊。”

苗建國笑了笑,道:“天文物理界能干的事兒不多啊,比不上你們這些搞航天的,你要是想,你也可以轉過來啊,我隨時歡迎你。”

“那還是算了,我又不是搞天文物理研究的,怎么來這邊。”

苗建國瞥了一眼常華祥,一邊泡茶一邊笑著道:“你看你,一邊說我這邊日子滋潤,我拉你來你又不來,不純屬過來找我茬嘛。”

“咋了,我在這里喝點茶,看個報,都惹到你了?要過來批評我兩句?”

常華祥笑著道:“你可別給我扣帽子,今天過來是有事找你的。”

“哦?”

聽到這話,苗建國驚訝的看了過來,開口道:“大名鼎鼎負責了好幾個超級航天工程的常院士,來找我這個無名小卒?我能幫的上啥忙?”

離開北航加入星海研究院后,常華祥負責的項目和做的事兒,別說在航天界讓人眼紅了,就是在外界,都讓人羨慕不已。

航天飛機的研發,載人登月工程的成功,月面科研基地的建造.

每一項拉出來,可以說都能讓任何一名航天人羨慕到死。

就是天天在辦公室中喝茶看報的他,都感慨過這位幾十年前的老同學人到晚年騰飛了。

常華祥笑著搖了搖頭,道:“別貧了,真有正經事兒找你。”

“沒問題啊。”苗建國笑呵呵的開口道:“找我幫忙可以,不過這沒幾頓飯,可不行。”

“行啊,你要是能解決,別說吃一個月了,吃一年都可以。”常華祥笑呵呵的說道。

“看樣子你這飯可不好吃到嘴。”

苗建國斜睨了一眼常華祥,遞了一杯茶水過來,開口道:“說說吧,什么個情況,你放下星海研究院幾千名研究員不找,跑來找我。”

聊起正事,常華祥也收斂了一下臉上的笑容,接過茶水后正色道:“關于磁重聯理論,你知道多少?”

“磁重聯?”

聽到這個名詞,苗建國好奇的看了一眼這位老友,有些詫異:“這是天文物理領域的東西,你什么時候研究這個了?”

“先講一下吧,具體事情我等會再跟你說。”常華祥端起茶水,恰了一口。

“行。”

點了點頭,苗建國思忖了一下,開口道:“磁重聯機制的提出時間很早,上個世紀五十年代的時候,就有人提出過相關的理論。”

“不過做出相對完整的機制解釋,和發現支持它的觀測證據,卻相隔了幾十年的時間,到了九十年代才出現。”

“簡單的來說,它是天體物理中一種非常重要的快速能量釋放過程,也是磁能轉化為粒子的動能、熱能和輻射能的一種機制。”

“從學術上來說,磁重聯效應與等離子體波動之間存在顯著的聯系,其中準靜態波動、激波和動力學阿爾芬波的本征模是磁重聯結構的重要組成部分。”

“它的高頻波動,不僅能吸收粒子的自由能,還可以導致粒子的加熱和反常電阻的產生,這些多尺度的波動過程揭示了磁重聯中能量轉換的多尺度性質”

大致的介紹了一下磁重聯相關的理論,苗建國端起茶幾上的水杯,抿了口茶水潤了潤嗓子,接著道:

“目前磁重聯的具體機制不清楚,不過在天文物理界,普遍認為恒星的能量釋放,就是磁重聯機制導致的。”

“而表現形式上來說,已經觀測到的可以分兩種。”

“一種是恒星上的活動,如太陽上的耀斑、日冕活動這些。”

“另一種是行星,如地球,金星這些帶有一些磁場的星球在遭遇宇宙輻射、太陽風等外部侵蝕時形成的等離子體不穩定性與非對稱性重聯。”

“簡單的情況就是這樣的,如果你想要詳細的了解,我倒是可以給你推薦兩本教材和幾篇論文。”

聽完老友的描述,常華祥院士點了點頭,思索了一下后問道:“那關于磁重聯現象和理論的應用呢?”

“這些年以來是否有過?”

有苗建國的解釋,他對于磁重聯機制多多少少有了一些深入的了解。

航天還是和物理有掛鉤的,盡管并不會深入,但聽懂這些基礎理論,對于他來說并沒有太大的問題。

如果說磁重聯機制的確有著潛力,那么最讓他關心的無疑就是這份理論的應用性了。

在此之前,是否有其他方向的科研成果,對于磁重聯機制是否能應用到空天引擎上,還是有不少的參考價值的。

苗建國點了點頭,道:“雖然不多,但還是有的。”

“比如冷離子的加速機制、湍動磁重聯的衛星原位觀測、生物大分子構象研究方面等等。這些理論和技術的發展,都和磁重聯有一定的關鍵。”

聞言,常華祥院士眼眸動了動,快速的追問道:“冷離子加速機制這個是什么?”

苗建國想了想,道:“這個解釋起來可能比較復雜。”

思忖了一下,他組織語言接著道:“簡單的來說,就是利用等離子體波動來影響磁重聯機制的過程。”

“可控核聚變技術想來你很清楚,它就是熱等離子體的控制。而冷等離子體加速機制則是另一方面應用。”

“冷等離子體羽流一般是由能量在100eV以下的離子和電子組成,具有低速度和高密度的特點。可以通過磁重聯機制中的電子回旋哨聲波和左極化離子回旋哨聲波(L波)的激發特性,來激發準平行和反平行的哨聲波,進而在一定程度上使得冷離子的回旋半徑增大。”

“當冷離子的回旋半徑增大的時候,其速度也會在一定程度上增加,也就是所謂的加速機制。”

聞言,常華祥臉上的神色有些觸動,呼吸都急促了兩分。

“也就是說,利用磁重聯機制,是可以做到對等離子體進行加速的?”

他還真沒想到今天來這里能得到這個答案。

如果說現階段的技術能夠做到對冷離子進行一定程度的電離加速,那么空天發動機中目前應用熱電離子加速,也具備著可行性。

十分之一光速啊。

對于任何一個初入太空的智慧文明來說,這都是無法抗拒的技術。

就算是他們目前做不到這種程度,也能夠在原有的電推進引擎基礎上提升不少的性能啊。

速度方面,翻個一倍沒什么問題吧?

按照徐川所計算的,真要從地球前往火星只需要半個月的時間,那相對比月球來說更適合移民的火星,無疑將成為華國的遠疆領土!

苗建國倒是沒想那么多,或者說他根本就沒有條件朝這方面去想。

點了點頭,他開口道:“理論上來說,磁重聯機制的確可以應用到等離子體的加速上。”

“不過.”

“不過什么?”

苗建國搖搖頭,接著道:“不過能否做到,這個我還真不清楚。”

“嚴格的來說,冷離子加速機制其實只是理論,并不是應用。物理學界在實驗室中觀察到了這種現象,并且通過2.5DPIC(ParticleinCell)的方法模擬復刻出來這一磁重聯過程而已。”

“但這個復刻實驗,難以做到對冷離子羽流的操控,僅僅是能夠利用弱磁場作用,來在一定程度上影響小質量的等離子體和電子而已。”

“而且更關鍵的是,物理學界至今都沒有一套完整的理論,能夠解釋這種磁重聯中哨聲波的激發特性及冷離子的加速機制。”

“更別提對大質量的重離子進行加速和操控了。”

“所以.”

嘆了口氣,他接著道:“這一塊的研究想要突破,沒那么容易的。”

“不僅僅是國內在研究,國外也在做。”

“如果我沒記錯的話,米國那邊NASA宇航局、尼韋爾公司、櫻花國DENSO電裝公司都有這方面的研究。”

“但至今沒有任何的突破,別說應用了,就是磁重聯機制相關的理論論文,我都沒看到幾篇。”

天文物理學雖然是個比較清閑的領域,但那一般是指研究宇宙、星體的物理性質(光度,密度,溫度,化學成分等等),以及星體與星體彼此之間的相互作用的傳統天文物理學。

而事實上,發展至今天文物理學家通常需要應用很多不同的學術領域。

像經典力學、電磁學、統計力學、量子力學、相對論、粒子物理學等等都是天文物理學者的研究學習對象。

雖然他一天到晚看起來都在喝茶看報,但作為南大天文物理學的教授,在涉及天文物理學相關領域的研究還是相當關注的。

如果不是這樣,常華祥也不可能跑來這里找他討論磁重聯機制。

“理論都沒有嗎?”

常華祥微蹙著眉頭,想了想后從懷里摸出來了徐川給他的論文,遞了過去:“你看看這個。”

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