第十二章 真空零点能?
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量子理论,现代物理学的两大基石之一,被称为最接近上帝的科学。
量子理论预示,真空中蕴藏着巨大的本底能量,它在绝对零度条件下仍然存在。其中的能量,称为真空零点能。
关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念:海森堡不确定性原理。
该原理指出:不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。因此,当温度降到绝对零度时,粒子必定仍然在振动。否则,如果粒子完全停下来,那它的动量和位置就可以同时精确的测知,而这是违反不确定性原理的。
这种粒子在绝对零度时的振动(零点振动)所具有的能量就是零点能。
故而,兰波博士说的真空零点能便是如此。其实人类也能少量地利用这种能量,也即卡西米尔效应。
1948年,荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔提出了一项检测这种能量存在的方案。从理论上看,真空能量以粒子的形态出现,并不断以微小的规模形成和消失(称为量子涨落现象)。
在正常情况下,真空中充满着几乎各种波长的粒子,卡西米尔认为,如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起,较长的波长就会被排除出去。
接着,金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相互聚拢的力,金属盘越靠近,两者之间的吸引力就越强。
1996 年,物理学家首次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定,证实了真空零点能的存在。
那么,真空零点能多大呢?科学家惠勒估算出真空的能量密度可高达10^95 g/cm^3。这是什么概念?几乎可以说是无限大……换句话说,可能整个宇宙物质湮灭产生的能量,都没有1立方厘米的真空零点能多!
这个能量太强大了,比核能强大的多,科学家们不禁开始幻想,人们能不能大规模提取真空零点能?
很可惜,到目前为止,不能,卡西米尔力随着系统尺度的增大而迅速缩小,这个问题,几乎可以说无解。
以人类目前的水准,根本没有办法利用真空零点能,其中涉及到多个复杂深奥的领域,例如狄拉克之海等等。
这是来源于宇宙的奥秘,绝大多数科学家对这种神秘的能量领域还相当无知。人们能够做到的,唯有让两块接近的金属板微微发热,如此而已。
正因为这种半知半解,人们才知道其中的实现难度到底怎么样……但现在,这艘飞船好像就是用零点能,赋予了人类能量。
当然了,兰波所说的,完全是猜测,没有什么实验依据。
“各位,我在这里做出了一个假设,我们的动能是由真空零点能转化来的,当然也有可能不是,是其他的什么能量源……我认为,动能是从零点能或者什么地方借来的,借来的能量,我认为是要还的。”兰波博士语不惊人死不休。
“我们的速度与飞船严格保持一致,当飞船起飞的时候,我们同样拥有速度,也即,从真空中借来能量,成为动能。
当飞船降落后,我们的速度为零,借来的动能又悄无声息还了回去,从而在整个过程中保持能量守恒。”
“在此过程中,能量直接作用于我们身体中的每一个量子中,故而看上去,我们不需要受到力的作用……当然,这是我的一个猜测。”
“很抱歉,我们的科学水平暂时无法解释这种机理……这虽然只是我的一个猜想,但事实很可能是这样。”兰波摊了摊双手,有些无可奈何的说道。
除了特斯拉研究所的人,所有人都快宕机了,什么意思?借来的能量还能还回去?
举个例子,有人用煤气烧开了一壶水,忽然间,他改变了主意,不想要这壶水了,于是他又把开水中的热能还给了煤气,水瞬间变冷了,煤气又重新生成了……
听起来太特么荒谬了……
但是,如果真的用量子理论强行解释,或许还真的有可能。因为根据量子涨落,能量平白无故产生,然后在极短的时间内化为虚无。
如果有一种技术,能让产生的能量大于化为虚无的能量,假设在某刻,快速产生了100份的能量,又快速湮灭了99份的能量,那么就可以说有一份能量就可以说从真空中抽取出来了。
但是这一份能量依旧是要归还的,只不过慢一些湮灭掉而已,整个由量子涨落产生的能量最后还是会归零。兰波想说的可能就是这个意思。
“那么,兰波博士,你有什么依据证实你的猜想?”
“当然有。”兰波立马说道:“我观测到飞船起飞的时候,我们没有受到力的作用就拥有了速度。那么,飞船减速的时候呢?”
“这些天,我们的飞船一直在减速,但我们人类依旧没有受到反方向的加速度。这说明,我们所拥有的动能,不需要力的作用就在缓慢减少,所以我猜测,这些动能归还给了真空。”
“于是,我又有了新的想法:既然我们的动能是真空零点能或者其他什么能量赋予的,不归还这部分能量,会发生什么?”
听到这里,许多人已经开始坐立不安了,兰波的假设已经非常荒谬了,但又好像符合逻辑,听起来非常怪诞。有人忽然问道:“兰波博士,怎么样才能不归还这部分能量呢?”
“很简单,逃离这艘飞船!如果我从飞船内部走到外部,这部分动能能量就被我从飞船里边带到外边了,很有可能,我就不需要归还这部分能量了。”
“为了验证这个想法,我做了一些试验,将一些大质量的物体搬到了飞船外。但又产生了新的现象,飞船的速度竟然降低了少许!
这说明,我将动能转移出来后,飞船的整体能量反而减小了,也就是……飞船帮我们归还了这些能量!”
人们沉默着,消化兰波给出的信息。
于易峰倒是听懂了。什么意思呢?就是说,这艘飞船利用了未知的科技,可以让人们从零点能借来能量,以保证与飞船拥有相同的速度,当飞船速度降下来后,这部分能量又会悄无声息还回去。这样一来,能量不增不减,保持平衡。
真空相当于一个有钱的大债主,想借钱,来我这,随便拿,还不要利息。
但是,如果把物质从飞船里边转移到飞船外边,物体的动能也跟着转移到飞船外。就相当于欠债的跑路了,这下真空着急了,跑的了和尚跑不了庙,既然找不到欠债的,只能向诺亚号飞船本身要回这部分能量。
那么,飞船的速度也就减小了……
好神奇的科技,好奇怪的现象!
“简单点说,我们从里边转移出多少动能,飞船的动能将减少多少,其中应该满足以下方程式……”兰波博士又开始在屏幕上演示他的报告,罗列出一大串公式。
“很抱歉地问一下,您的发现有什么实际意义上的作用吗?”于易峰举手示意道。
“于先生,您好,我们认为,可以根据这种现象,对飞船进行加速或者减速。”
兰波说道:“飞船的质量恒定为103万吨左右,如果我们抛射出一个3倍飞船质量的物体,飞船将替这个物体归还大量的动能,它会立马减速到原速度的一半。”
“如果,抛射出一个8倍飞船质量的物体。飞船速度将直接降低到原速度的三分之一!这种减速的过程几乎是瞬时的,大家明白了吧,这是宇宙空间中一种新的减速方式啊!”
“宏观低速条件下,减速公式满足v1=√(m0/m1)*v0。m0为飞船原本质量,m1为飞船质量与抛射物质量之和。”
“根据这个公式,我们设计了一种飞船快速减速的方案,只要不停将大质量的物体抛射出去,飞船的速度就会快速降下来。”
“反之,不停地将大质量、拥有动能的物质丢入飞船。飞船的速度会增加……真空是真正的大债主,它绝对不会要你的钱,只会把这部分能量叠加到飞船上。”
所有人都惊呆了,这意味着什么?把东西丢出去,能够减速,把东西丢进去,还可以加速,还有这样的好事儿?
真是神一样的科技啊……
但是,科学家们讨论了一会后,发现没法利用这种方法将飞船加速。原因很简单,想要将大质量的物体丢进飞船,它必须比飞船飞得更快,这便需要更先进的引擎才能做到。
如果有能让物体飞得更快的引擎,还不如将引擎直接安装到飞船上呢!
不过,拿来减速倒是不错的,只要直接将物质不停地抛出飞船,速度就会降下来。这一点很不错,在宇宙空间中,减速也是一件麻烦事啊。
“这种减速方案,我们将它命名为超越减速方案!”
只要将物质不停地抛出飞船就能减速,多么简单,多么实用的方案啊,比火箭反向喷气实惠多了!
在这一刻,因为这个发现,因为这一篇论文,特斯拉研究所的积分开始接近,甚至超过野狼设计局!
(同志们,十一快乐!
看不懂的不要紧,只要知道把东西从里边推到飞船外边,飞船的速度就会降低。这一点我们以后可能会用到。
注:量子理论真是神奇的科学,几乎没有什么是不可能的。
有这样的一种说法,宇宙的起源便起源于一次量子涨落。
量子涨落,从真空中“借“来能量产生粒子(涨),并在满足能量-时间不确定性所规定的时间内“还“给真空(落),这段时间是不确定的,通常被认为非常短。一次涨落后,相当于什么都没有发生,但是在极短不确定时间过程中,能量守恒是被打破的。
1998年,科学家古斯还出版了一本通俗的介绍宇宙暴涨的书,他最爱说的一句话是:“宇宙本身就是一顿免费午餐。”意思是宇宙是从一无所有中而来的,但到时候,可能会将全部的能量归还给真空,这个时间可能很长很长。
我的设定就是基于这种量子涨落现象,飞船里边的动能,由真空零点能提供,借来之后可以归还,大致就是这样,不知道大家明白否。)
量子理论,现代物理学的两大基石之一,被称为最接近上帝的科学。
量子理论预示,真空中蕴藏着巨大的本底能量,它在绝对零度条件下仍然存在。其中的能量,称为真空零点能。
关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念:海森堡不确定性原理。
该原理指出:不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。因此,当温度降到绝对零度时,粒子必定仍然在振动。否则,如果粒子完全停下来,那它的动量和位置就可以同时精确的测知,而这是违反不确定性原理的。
这种粒子在绝对零度时的振动(零点振动)所具有的能量就是零点能。
故而,兰波博士说的真空零点能便是如此。其实人类也能少量地利用这种能量,也即卡西米尔效应。
1948年,荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔提出了一项检测这种能量存在的方案。从理论上看,真空能量以粒子的形态出现,并不断以微小的规模形成和消失(称为量子涨落现象)。
在正常情况下,真空中充满着几乎各种波长的粒子,卡西米尔认为,如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起,较长的波长就会被排除出去。
接着,金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相互聚拢的力,金属盘越靠近,两者之间的吸引力就越强。
1996 年,物理学家首次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定,证实了真空零点能的存在。
那么,真空零点能多大呢?科学家惠勒估算出真空的能量密度可高达10^95 g/cm^3。这是什么概念?几乎可以说是无限大……换句话说,可能整个宇宙物质湮灭产生的能量,都没有1立方厘米的真空零点能多!
这个能量太强大了,比核能强大的多,科学家们不禁开始幻想,人们能不能大规模提取真空零点能?
很可惜,到目前为止,不能,卡西米尔力随着系统尺度的增大而迅速缩小,这个问题,几乎可以说无解。
以人类目前的水准,根本没有办法利用真空零点能,其中涉及到多个复杂深奥的领域,例如狄拉克之海等等。
这是来源于宇宙的奥秘,绝大多数科学家对这种神秘的能量领域还相当无知。人们能够做到的,唯有让两块接近的金属板微微发热,如此而已。
正因为这种半知半解,人们才知道其中的实现难度到底怎么样……但现在,这艘飞船好像就是用零点能,赋予了人类能量。
当然了,兰波所说的,完全是猜测,没有什么实验依据。
“各位,我在这里做出了一个假设,我们的动能是由真空零点能转化来的,当然也有可能不是,是其他的什么能量源……我认为,动能是从零点能或者什么地方借来的,借来的能量,我认为是要还的。”兰波博士语不惊人死不休。
“我们的速度与飞船严格保持一致,当飞船起飞的时候,我们同样拥有速度,也即,从真空中借来能量,成为动能。
当飞船降落后,我们的速度为零,借来的动能又悄无声息还了回去,从而在整个过程中保持能量守恒。”
“在此过程中,能量直接作用于我们身体中的每一个量子中,故而看上去,我们不需要受到力的作用……当然,这是我的一个猜测。”
“很抱歉,我们的科学水平暂时无法解释这种机理……这虽然只是我的一个猜想,但事实很可能是这样。”兰波摊了摊双手,有些无可奈何的说道。
除了特斯拉研究所的人,所有人都快宕机了,什么意思?借来的能量还能还回去?
举个例子,有人用煤气烧开了一壶水,忽然间,他改变了主意,不想要这壶水了,于是他又把开水中的热能还给了煤气,水瞬间变冷了,煤气又重新生成了……
听起来太特么荒谬了……
但是,如果真的用量子理论强行解释,或许还真的有可能。因为根据量子涨落,能量平白无故产生,然后在极短的时间内化为虚无。
如果有一种技术,能让产生的能量大于化为虚无的能量,假设在某刻,快速产生了100份的能量,又快速湮灭了99份的能量,那么就可以说有一份能量就可以说从真空中抽取出来了。
但是这一份能量依旧是要归还的,只不过慢一些湮灭掉而已,整个由量子涨落产生的能量最后还是会归零。兰波想说的可能就是这个意思。
“那么,兰波博士,你有什么依据证实你的猜想?”
“当然有。”兰波立马说道:“我观测到飞船起飞的时候,我们没有受到力的作用就拥有了速度。那么,飞船减速的时候呢?”
“这些天,我们的飞船一直在减速,但我们人类依旧没有受到反方向的加速度。这说明,我们所拥有的动能,不需要力的作用就在缓慢减少,所以我猜测,这些动能归还给了真空。”
“于是,我又有了新的想法:既然我们的动能是真空零点能或者其他什么能量赋予的,不归还这部分能量,会发生什么?”
听到这里,许多人已经开始坐立不安了,兰波的假设已经非常荒谬了,但又好像符合逻辑,听起来非常怪诞。有人忽然问道:“兰波博士,怎么样才能不归还这部分能量呢?”
“很简单,逃离这艘飞船!如果我从飞船内部走到外部,这部分动能能量就被我从飞船里边带到外边了,很有可能,我就不需要归还这部分能量了。”
“为了验证这个想法,我做了一些试验,将一些大质量的物体搬到了飞船外。但又产生了新的现象,飞船的速度竟然降低了少许!
这说明,我将动能转移出来后,飞船的整体能量反而减小了,也就是……飞船帮我们归还了这些能量!”
人们沉默着,消化兰波给出的信息。
于易峰倒是听懂了。什么意思呢?就是说,这艘飞船利用了未知的科技,可以让人们从零点能借来能量,以保证与飞船拥有相同的速度,当飞船速度降下来后,这部分能量又会悄无声息还回去。这样一来,能量不增不减,保持平衡。
真空相当于一个有钱的大债主,想借钱,来我这,随便拿,还不要利息。
但是,如果把物质从飞船里边转移到飞船外边,物体的动能也跟着转移到飞船外。就相当于欠债的跑路了,这下真空着急了,跑的了和尚跑不了庙,既然找不到欠债的,只能向诺亚号飞船本身要回这部分能量。
那么,飞船的速度也就减小了……
好神奇的科技,好奇怪的现象!
“简单点说,我们从里边转移出多少动能,飞船的动能将减少多少,其中应该满足以下方程式……”兰波博士又开始在屏幕上演示他的报告,罗列出一大串公式。
“很抱歉地问一下,您的发现有什么实际意义上的作用吗?”于易峰举手示意道。
“于先生,您好,我们认为,可以根据这种现象,对飞船进行加速或者减速。”
兰波说道:“飞船的质量恒定为103万吨左右,如果我们抛射出一个3倍飞船质量的物体,飞船将替这个物体归还大量的动能,它会立马减速到原速度的一半。”
“如果,抛射出一个8倍飞船质量的物体。飞船速度将直接降低到原速度的三分之一!这种减速的过程几乎是瞬时的,大家明白了吧,这是宇宙空间中一种新的减速方式啊!”
“宏观低速条件下,减速公式满足v1=√(m0/m1)*v0。m0为飞船原本质量,m1为飞船质量与抛射物质量之和。”
“根据这个公式,我们设计了一种飞船快速减速的方案,只要不停将大质量的物体抛射出去,飞船的速度就会快速降下来。”
“反之,不停地将大质量、拥有动能的物质丢入飞船。飞船的速度会增加……真空是真正的大债主,它绝对不会要你的钱,只会把这部分能量叠加到飞船上。”
所有人都惊呆了,这意味着什么?把东西丢出去,能够减速,把东西丢进去,还可以加速,还有这样的好事儿?
真是神一样的科技啊……
但是,科学家们讨论了一会后,发现没法利用这种方法将飞船加速。原因很简单,想要将大质量的物体丢进飞船,它必须比飞船飞得更快,这便需要更先进的引擎才能做到。
如果有能让物体飞得更快的引擎,还不如将引擎直接安装到飞船上呢!
不过,拿来减速倒是不错的,只要直接将物质不停地抛出飞船,速度就会降下来。这一点很不错,在宇宙空间中,减速也是一件麻烦事啊。
“这种减速方案,我们将它命名为超越减速方案!”
只要将物质不停地抛出飞船就能减速,多么简单,多么实用的方案啊,比火箭反向喷气实惠多了!
在这一刻,因为这个发现,因为这一篇论文,特斯拉研究所的积分开始接近,甚至超过野狼设计局!
(同志们,十一快乐!
看不懂的不要紧,只要知道把东西从里边推到飞船外边,飞船的速度就会降低。这一点我们以后可能会用到。
注:量子理论真是神奇的科学,几乎没有什么是不可能的。
有这样的一种说法,宇宙的起源便起源于一次量子涨落。
量子涨落,从真空中“借“来能量产生粒子(涨),并在满足能量-时间不确定性所规定的时间内“还“给真空(落),这段时间是不确定的,通常被认为非常短。一次涨落后,相当于什么都没有发生,但是在极短不确定时间过程中,能量守恒是被打破的。
1998年,科学家古斯还出版了一本通俗的介绍宇宙暴涨的书,他最爱说的一句话是:“宇宙本身就是一顿免费午餐。”意思是宇宙是从一无所有中而来的,但到时候,可能会将全部的能量归还给真空,这个时间可能很长很长。
我的设定就是基于这种量子涨落现象,飞船里边的动能,由真空零点能提供,借来之后可以归还,大致就是这样,不知道大家明白否。)