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三体舰队到地球需要 400 年,边走边收集反物质,这是自杀式行为

频道:剧情电视剧 日期: 来源

人类第一次知道三体文明向地球进发的时候觉得很奇怪,因为叶文洁说过三体舰队的最快速度是光速 10%,然而他们却需要 400 年才能到地球。如果仅仅做数学计算的话,他们只需要 40 年就到了。

叶文洁被抓后给出了答案,三体舰队并不能一直保持这样的速度,他们使用了反物质湮灭作为能量。在 4 光年的航行中他们在飞船的前端安装了强磁场收集器,一边航行一边收集宇宙中的反物质,但是这种方式相当于自杀。《三体》中的反物质获取方式还是比较接近现实的,反物质可以人工制造,按照目前人类通过高能粒子加速器轰击得到反物质的方法来说,花费上千万亿得到的反物质还无法煮熟一顿饭。所以三体文明的反物质舰队选择靠收集宇宙中的反物质来补充能量。

反物质是什么?我们常见的物质是质子带正电荷,电子带负电荷的原子组成的物质。反物质刚好和其相反,质子带负电荷,电子带正电荷。在常态下反物质表现出的物理规律和物质是一样的,所以在物质状态下,反物质也能正常存在。可是当正反质子或者正反电子相遇时,两种物质会发生湮灭行为。正反物质湮灭后物质会全部转化为能量,也就是说物质转换成能量的比例是 100%。

这样的能量转换比是核聚变反应的一百多倍,并且没有任何污染和副产品。如果可以大量制造或收集反物质,宇宙航行将变成一件异常轻松的事。制造反物质并不现实,如果在宇宙中收集反物质呢?是否能满足需要?宇宙虽然拥有很多物质,在一定范围内的物质总量甚至达到了恐怖的数量级,到正常情况下,宇宙空间中的物质密度非常低。也就是说如果我们身处宇宙空间中,无论朝哪个方向航行,很大可能性终其一生都到达不了任何一颗星球。宇宙尺度非常大,大到我们无法想象。

如果在飞船前端安装强磁收集器能够收集到反物质吗?理论上可行,恒星随时随地都在向宇宙空间喷射物质,反物质质子也会被喷射到太空中,这些反物质在太空中有一定的保存量。不过如果想在太空中收集到足够的反物质相当困难,这比电离海水收集氘和氚还难。三体舰队需要 400 年到达地球这都是高估他们了,他们可能永远都无法到达地球。反物质湮灭的能量非常诱人,可这种收集方式却难以维持反物质发动机的运转。

我们有可能实现反物质的运用吗?这涉及到如何分离和提取反物质。如果有这样的提取设备,任何一颗气态行星都可以为飞船补充反物质燃料,比如太阳系几个气态行星都会是反物质加油站。当然了,在危险的宇宙航行中不可能只装备反物质发动机,在无法收集齐反物质燃料时,提取氘和氚作为备用方案是更为合理的方式。

不过对于我们来说更大的难题是如何转换反物质湮灭的能量,总不能像点炮仗一样在飞船尾部爆燃来推进飞船吧。《流浪地球》中给出的方案是将能量转换为等离子流,行星发动机通过重物质聚变得到能量,再将能量转化为等离子流,等离子流喷射得到反向推力,产生足够的动力。所以无论是反物质引擎也好,聚变引擎也好,都相当于在飞船尾部安装等离子流喷射器。不过这样的科技我们并未掌握,而《三体》中的三体文明第一批舰队也仅仅是刚刚掌握。为什么书中说他们赌上了命运呢,其实就是因为他们的技术并不成熟,贸然航行很容易就变成宇宙中的流浪者。

反物质是我们目前已知的最大能量能源,但我们现在连核聚变能量都并未掌握更不要谈反物质能量了。

关键词:三体