超导与可控核聚变 ，对人类的巨大影响

超导与可控核聚变 ，对人类的巨大影响

遍野

我写过一篇小文，谈论资源战争罪恶和人性。在另一篇文章中谈到减少犯罪消除罪恶达理想社会的根本是解决资源问题，而最重要的资源是能源。就目前看，唯一可能让人类解决能源问题的途径是，核聚变。 那么人类有希望达到理想的彼岸吗？　

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2055年末，《科学进展》发表了一篇关于在室温下可以实现超导的文章，震惊了整个科技界。超导，特别是在室温下的超导，是科技界几百年来追求的梦想之一。超导，就是电流在导体中流动时，其电阻几乎为零。

二十世纪六十年代，实现了在超低温状态（接近 -270°C）下的超导，对科学技术就有了极大的促进作用。例如人们利用在超低温状态下高电流超导时产生的强磁场，通过原子核的磁共振，可以解析蛋白质的空间结构，分析癌细胞病灶和机理等一系列生命现象。在复合材料，新兴材料等方面的研发，因为超导磁共振的出现，也取得了长足的进步。

由于过去的超导要在超低温的状态下才能发生，而超低温要利用液态氦才能实现，人们首先要把导体降温到液氮的超低温状态，再利用液态氦进一步把导体降温到负的269摄氏度。这种超低温下的超导，很不方便。在有些情况下很难应用。所以寻找室温下的超导，就是科技界的梦想。经过百十年人们不懈的努力，人们终于找到了在常温状态下可以达到超导的方法和材料。这将对科学发展，和技术进步带来不可估量的动力。

很快，室温超导技术纷纷被用于各种领域。包括，粒子加速器，定向能武器，发射航天飞机的超导磁悬浮发射装置取代了火箭发射航天飞机的传统做法。当然，也被用于超导电磁炮，超导雷达天线，超导磁力仪。航空母舰舰载机的起飞等。

 

令人极其震惊的是超导技术被用于核聚变。那是大约五年后的事情。人们利用常温下超导所产生的强大磁场，初步实现了可控的核聚变。从而为人类提供源源不断的廉价能源打开了方便之门。

核聚变的原理大家都很熟悉。当两个较小的原子核 (例如质子)，聚合成一个较大的原子核时，会释放出很高的能量，这就是核武器中的氢弹的工作原理。

然而，两个带正电的原子核由于电性斥力很大，在一般条件下是不可能接近到可以发生聚合反应的距离的。

有两个办法可以让他们接近， 一个是增加压力。很多恒星的核聚变就是因为其中的压力可以达到地球大气压的万亿倍之高才发生的。说简单点，增加压力就是用外力强迫原子核互相接近，克服其强大的库仑斥力，使其结合，有点象捆绑成夫妻的意思，当然最后的结果不是生出小孩，而是释放出巨大的能量。

核聚变的另一个可能是提高温度。因为温度越高，原子核的直线运动速度就越高，当两个迎面而高速运动的原子核接近时，极高的速度就会克服原有的库仑斥力，从而使他们接近到可以发生聚合的距离。于是聚合而生成新的原子核 (新家庭)，同时释放出巨大的能量。所以，氢弹要用核裂变的原子弹作为点火装置，以产生极高的温度，从而引发氢原子核的聚变。

超高温，或超高压可以产生核聚变，但是超高温高压下产生的核聚变是不可控的。如果在常温常压下产生核聚变，结果将会是可以控制的。最简单的控制方法是减少原料的浓度。使得释放的能量永远有限。

为什么两个相同的原子核很难接近?  因为同性电荷斥力。但是，如果两个碰撞的原子核之一的电性不是那么强大，那么两个质子的碰撞速度（温度）不需要那么高，就可发生原子核（质子）的聚合，而释放出能量。

那么怎么让一部分质子减少（或者释放）它们原来具有的正电荷呢? 科学家们利用几个超强磁场的叠加和抵消的原理，形成非常尖锐的锐角性的磁场，从而使质子原子核的正电荷变形，使其不再具有点电荷的性质。一个非点电荷（例如线电荷）的电荷分布是不均匀的，所以从不同的方向接近时，其斥力是大不一样的。这样就造成让其它质子了从某个方向对其进攻的可能性。

举个例子。如同两个具有弹性的皮球相撞一样，因为巨大的弹性，使得碰撞永远不会让两个皮球结合在一起。为了克服皮球的弹性，只能使得至少一个皮球减少弹性，才能变弹性碰撞为非弹性碰撞。而减少皮球弹性的办法之一是让其“泄气”，或者变形后，让其弹性分布不再均匀，甚至某个方向不再具有弹性。

利用这个原理，科学家终于在一般技术可达的温度和压力下，就可实现核聚变，而不需要象过去那样非得有万亿度的高温才成。有兴趣的读者可以参考 《科学进展》2060年版的 989卷，以了解更具体的技术细节。

由于技术思想的突破，其后一百多年来，随着很多科学技术工作者的持续努力，人类对可控核聚变的技术逐渐变得非常成熟。例如让氘等轻型同位素，通过磁场或者电场所形成的狭小缝隙，有限地，可以控制地，进入核聚变室；在进入聚变室的过程中，使其由点电荷变成线电荷，然后从垂直方向发射另一种经过加速的轻型核粒子，以使二者形成核反应，从而释放出可以控制的核聚变能量，收到了意想不到的结果。

人类终于摆脱了依赖有限石油的石化能源的约束和无奈。可以很“奢侈”的应用几乎是无穷无尽的核聚变所带来的十分廉价的能源。现在世界上绝大部分地区的电力供应，几乎是免费的。由于电力的免费，工业进步真是一日千里地飞速地发展。 这是另一个话题。

 

过去世界性的问题都和能源有关系，核聚变已经商业化，能源问题就基本上得到解决。那么石油的重要性就只限于有机产品的制造，例如橡胶，塑料，纤维，和代替建筑材等。

由于石油不再作为能源的需求，中东地区的重要性会大大降低，美国从此懒得在中东涉足。中东人可以自己搞自己的宗教，不再有外力干涉，爱信谁信谁。“恐怖分子”只有兴趣（在中东）关起门来自己搞自己。

能源问题的彻底解决，农业也会不是再是个问题，化肥可以大大的生产（化肥的主要原料是水和空气，再加上能源）。人造太阳（核聚变）可以延长植物的光照时间（有点地方甚至会不需要太阳）。世界也就没有了饥饿。

能源问题的解决，从海底开采矿产也变得很容易和很廉价。贸易运输也不是问题，旅行便宜的惊人。海洋的争夺（主要是海底的油气）也就成了无所谓。

中国的一带一路也没有了多大意义，因为不需要从其他地方运输石油到中国。所谓的生命线 (实际上是石油运输线) 也几乎不重要了。那么军备（主要是海军和航母）的重要性大大地减低，也许不需要了。当然商业贸易还会有风险，还需要保护。不过那时候的贸易也许不太重要，因为用十分廉价的能源可以生产任何自己需要的东西。

因为有了无穷无尽的极其廉价的能源，战争，这个人类争夺资源的野蛮的也是最重要的手段，也就没有了必要。人类永久性的和平，似乎成为了可能。这里面的道理不言自明。