宇宙唯一的通用货币是什么?能源,未来星际航行以什么为燃料?
货币是度量价格的工具、是交换货物的媒介 , 世界上不同国家和地区都有着自己的货币 , 一般情况下 , 一国的货币无法直接在其它国家流通 , 但也有一些东西可以称之为世界通用的货币 , 比如黄金 。
手持黄金 , 可以在地球上畅行无阻 , 但如果来到广袤的宇宙中就未必有用了 , 那么有没有什么东西可以称得上是宇宙通用的货币呢?有 , 唯一可以称得上是宇宙通用货币的东西 , 就是能源 。 任何文明的发展都离不开能源 , 能源是一个文明的基石 , 能源的获取方式直接决定着一个文明的高度 。 从最早的煤炭 , 到后来的石油以及核能 , 可以说能源的开发利用史就是人类文明的发展史 , 人类生于地球 , 长于地球 , 但并不会永远呆在地球之上 , 人类要探索更为遥远的宇宙空间 , 要在地球变得不再宜居前迁往新的家园 , 那么在未来 , 星际航行将会以什么为燃料呢?
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说到星际航行所使用的燃料 , 我们首先就会想到化学燃料 , 这就是现代的航天器所使用的燃料 。
不过要指望化学燃料带人类前往星辰大海 , 那就是痴人说梦了 , 因为使用化学燃料送航天器离开地球就已经十分勉强了 。 以我国的长征五号为例 , 起飞重量达到了859吨 , 但近地轨道运载能力仅为25吨 , 可见化学动力火箭的运载效率是极低的 。
仅仅是将25吨的航天器送入近地轨道就需要如此大量的燃料 , 而宇宙恒星之间的距离是以光年来进行计算的 , 所以航天器要是达不到光速的1% , 根本就谈不上星际航行 , 而要使用化学动力将航天器加速到光速的1% , 先不说能不能办到 , 即使能办到 , 这得需要携带多少燃料 , 根本没有必要进行精确的计算 , 因为所需要携带的燃料必然是“千万吨”级的 。
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既然化学燃料不行 , 那就试试核能吧 。 相比化学燃料而言 , 核能可以说是既高效又清洁 。
所谓核能 , 可以分为核裂变与核聚变 。 以铀235的裂变为例 , 当铀235的原子核吸收了一个低能中子之后 , 会发生裂变并释放出三个中子以及巨大的能量 , 而这三个中子又会与其它铀235反应 , 继续裂变 , 于是便形成了牵一发而动全身的链式反应 。 为什么铀235原子核的裂变会释放出巨大能量呢?因为在核裂变的过程中发生了质量亏损 。
根据质能方程可知 , 能量等于质量乘以光速的平方 , 光速为299792458 , 其平方是个极其巨大的数字 , 所以只需要微小的质量便可以转化为巨大的能量 , 美国在广岛投放的那颗原子弹 , 实际上只出现了1克左右的质量亏损 , 威力就已经如此巨大了 。
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核能之所以远胜于化学能源 , 就是因为化学反应的过程中几乎没有质量损失 , 而核裂变则会产生质量的亏损 。
所以基于核裂变原理建造的核电站相比传统的发电方式而言 , 效率极高 , 在不发生核泄漏的情况下 , 对环境的污染要远远小于传统的火力发电 。
比核裂变释放能量更大的是核聚变 , 当氢元素的两种同位素氚和氘的原子核距离足够近的时候 , 它们会聚变成为一个氦原子并释放出一个中子 , 而在这一过程中原子核质量出现了亏损 , 亏损的质量以能量的形式释放出来 , 威力极大 。 不过要在地球上促成聚变反应是很困难的 , 因为原子核之间存在着强大的库伦排斥力 , 这股力量使它们无法靠得太近 , 所以必须要拥有极高的温度和压力 , 才能够克服这种力量 , 点燃聚变 。 目前人类已经制造出了基于核聚变原理的氢弹 , 不过氢弹的核聚变是不可控的 , 要让其成为一种能源 , 就必须要将其可控化 , 所以可控核聚变的研究在世界范围内正如火如荼地进行着 。
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