未来科技能不能制造出三体中的水滴?(1)

理论上,《三体》中的水滴能被制造出来吗?

对于材料,人类至少有两个愿望,一是制造一种超高抗拉强度的材料,以便制造太空电梯,方便低成本进入太空!而另一个则是制造一种超高强度的抗打击材料,比如作为飞行器或者作战坦克的表面装甲!当然传说中的水滴就是被这样的表面材料所覆盖!这绝对是一种令人心驰神往的一种材料,那么它能被制造吗?

一、什么是强相互作用力?

强作用力材料地球上存在吗?其实到处都是,但问题是都躲在原子内部,因为原子核内部的质子就是被强作用力束缚在一起的,因此我们只要将其解放出来,让其质子质子质子无数质子堆积在一起不就可以了吗?是不是很简单,看种花家多聪明,但这样的骚操作是否可行?

要理解是否可以如此骚包操作,那么我们必须得了解下四种基本作用力!引力和弱作用力我们撇开不谈,因为在质子的世界里,这两者可以忽略!那么质子不是强作用力么,为什么还要扯进电磁力?

质子受到两种作用力的束缚

    强相互作用力

    同性正电荷的斥力

强作用力的距离极短,在距离大于2×10^-15M时,强作用力几乎就会消失,在1~2×10^15M之间时强作用力表现为互相的吸引力,但小于10^-15M时候又将表现为斥力,并且距离缩小,斥力反而会增大!

二、强作用力材料能被制造吗?

上文说明质子受到强相互作用力和电磁斥力的双重作用,此时中子的作用就非常明显了,因为中子不带电荷,但它参与强作用力叠加,从理论上来说它可以一直叠加下去,但事实上却不能,因为质子与中子之间的强相互作用力在更多的叠加时即会被电磁斥力所主导,简单的说就是质子数量的增加在超过一定极限时将会表现出不稳定,比如自然界存在的92号铀元素!,它的质子数达到了92个,这是自然界能达到的质子数最高的元素,但铀元素也是不稳定的!(当然不稳定的另一个因素中子的数两,当中子数超过质子数时就明显表现不稳定,会自发的发生衰变)!

因此强作用力材料中,质子与中子都是必备的,而且必须消除质子的正电荷属性,但假如用电子中和了正电荷的话则质子成为了中子,一堆强作用力束缚的中子?难道强作用力材料就是中子材料?也许这将导致一个比较可怕的结果!一堆聚集的中子算丰中子核?将可能发生β负衰变即:一个中子转变为质子,同时释放一个电子和一个反中微子!

中子的质量为:1.6749286 ×10-27千克

质子的质量为:1.672621637×10-27千克

如果各位有兴趣的话,计算一下,将会发生0.1379%的质量亏损!这意味着什么?意味着巨大能量的释放,尽管只有单位质量的氚氘聚变能量的1/5,但这依然是神一样的存在!

三、结论

看来强作用力材料还不是人类现在能够制造的,可能需要严格编辑原子核中质子与中子的排列方式,然后客服电磁斥力作用,才能达到传说中水滴的强度,但以当前人类的科技,操作原子已经是极限了!

操作硅原子可能就是人类技术的百尺竿头了,而质子,只有原子直径的万分之一都不到,也许未来还有相当长的距离要走!另外有一个问题是:如何将这些讨厌的核外电子弄走让原子核靠近却不释放能量则是另外一个话题了!

未经允许不得转载:问答 » 未来科技能不能制造出三体中的水滴?