神马文学网科学家能在地球上制造一颗恒星吗?
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/23 15:10:34
科学家能在地球上制造一颗恒星吗？
在我们星系的中心有一个巨大的核能发动器。地球以平均1.5亿公里的距离围绕着它旋转。这是一颗叫做太阳的恒星，为世间万物提供着必不可少的能量。既然它这么有用，那么科学家是否能在地球上制造一个小型的太阳呢？
博闻网8月3日报道 在我们星系的中心有一个巨大的核能发动器。地球以平均1.5亿公里的距离围绕着它旋转。这是一颗叫做太阳的恒星，为世间万物提供着必不可少的能量。既然它这么有用，那么科学家是否能在地球上制造一个小型的太阳呢？
Digital Vision/Photodisc/Thinkstock氢弹爆炸是不受控制的核聚变能量释放的结果。
这不只是可能——它已经完成了。如果您把恒星看作是一个核聚变机，那么人类已经在地球上复制了恒星。但这项活动仅仅算是预选赛而已。地球上的这个核聚变机规模很小，而且最多只能持续几秒钟而已。
如果您想弄明白科学家是怎样制造一颗恒星的，首先要学习一下恒星的组成和核聚变机的工作原理。太阳由75%的氢和24%的氦组成，其他部分则是重元素。太阳的内核非常热，这里的温度几乎接近1500万摄氏度。
在这么高的温度下，氢原子吸收大量的能量，并聚合在一起。这并不是一件小事。氢原子的原子核是一个的质子。若要把两个质子聚合在一起，则需要足够的能量克服两者之间的电磁力。这是因为质子带正电荷。如果您熟悉磁铁的原理，就会知道同性相斥的道理。但是，一旦有强大的能量来克服斥力，就可以将两个质子合二为一。
初步的聚合形成了氘，氢的同位素。这个原子有一个质子和一个中子。接着氘和氢聚合形成氦-3。两个氦-3聚合形成氦-4和两个氢原子。这就意味着4个氢原子融合，形成一个氦-4。
这就是能量发挥作用的地方。氦-4比4个氢原子的总质量少，那么这些额外的质量去哪里了呢？它转化成了能量。正如爱因斯坦著名的公式告诉我们， E=mc2，这意味着大量的微小粒子的质量相当于大量的能量。
那么科学家怎样制造一颗恒星？
创造冲破电磁力的巨大能量并不容易，但是在1952年11月1日，美国实现了。世界上第一颗氢弹——艾维迈克，在伊鲁吉拉伯岛引爆。爆炸有两个阶段，第一个阶段是核裂变，裂变是原子核分裂的过程。美国在日本的长崎、广岛使用的核弹，就是依靠这种原理。
AP Photo/Princeton University Plasma Physics Laboratory普林斯顿大学等离子体物理实验室进行的NSTE核聚变反应堆实验。
裂变炸弹产生的巨大能量正是使氢原子突破电磁力聚变为氦的关键。第一次爆炸产生的热能通过炸弹的铅质外壳传导到装有液态氘的容器。瓶子内的钚棒充当核聚变反应的点火器。
这是冷聚变
使用巨大的能量冲破电磁力的约束，是实施核聚变的一种方法，而另一些科学家尝试通过使化学物质和原子核发生反应从而释放能量。这样就不需要超高的温度作为反应条件了。这就是冷聚变反应。但是冷聚变实验遇到了一个大麻烦。早期的一项试验失败，使得冷聚变变成了备受嘲讽的对象，人们指责它是欺诈行为，并嘲笑科学家的无能。但冷聚变反应仍然是个可能，只是科学家们需要格外努力去说服持怀疑态度的人们。
炸弹爆炸的规模有10.4万吨的当量，这几乎毁灭了伊鲁吉拉伯岛，留下了一个巨大的弹坑。这么短暂的时间里，人类利用恒星的力量创造了巨大威力的武器。热核时代就此开始。
世界各地的实验室都尝试找到利用聚变反应产生能源的方法。如果他们能发现可持续和可控制的反应方法，这些利用聚变反应产生的巨大能量足够使用上百万年了。氢是储量充沛的物质，海洋里也有着大量的氘。
但是想要找到核聚变的有效利用方法，科学家还需要花费很长时间，以及大量资金。聚变反应要求在开始时所需的极大能量和超高温度，使得建造一个容纳反应堆的设施非常困难。一些科学家正在尝试使用激光器来诱发聚变反应的方法。另外一些科学家则选择尝试等离子体——物质的第四种形态。但是还没有人找到问题的答案。
因此，人们是能够在地球上制造恒星的，虽说只能维持短暂的时间。至于我们能否使聚变应维持较长时间，并利用它惊人的能量，那就要看科学家们的努力了。