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摆脱引力还是利用引力——探索深空的“新动力”

作者:凯史科技-青岛发布时间:2024-09-29

SpaceX创始人兼首席执行官埃隆・马斯克9月22日在社交媒体上发布了一张照片,展示了正在从海洋中打捞出的火箭残骸。马斯克表示,这是最近一次星舰测试飞行中使用的第一级助推器的一部分。

打捞出的火箭残骸(图片来源网络)

这次打捞出的超重型助推器,是航天领域的新锐产品。目前的航空航天动力技术都是基于燃烧燃料,将高速气体喷射出去,依靠“反冲力”摆脱地球引力,实现飞行。简而言之,就像一个要远行的人偏偏却把衣物、粮食、辎重扔掉。人们为了获得更大的推力,不得不建造更为巨大的火箭推进器。所以,飞机行程受限于能携带多少燃油,太空飞船受限于能携带多少燃料。或许,“反冲力”不是帮助我们冲出太阳系,探索深空的唯一方法。

人类的飞行器并非无垠深空中唯一运动的物体。在太空中,无数的星球在亘古不变地运动着,没有一个星球是靠扔掉自身物质而实现运动的。

运用基于“反冲力”推进的航天器探索太空,就好像是使用古老的马车完成洲际旅行,这是一种过时的、不符合宇宙运行规律的运动方式,尽管当前的航天技术已经代表了人类最先进的文明成果。

深空探索的真正问题在哪里?

或许,探索深空的真正问题不在于如何制造更庞大的助推器,而在于我们对引力的理解还不够深入。

牛顿在340年前发现了万有引力,并提出了万有引力定律 F=(G×M₁×M₂)/R²,即引力的大小与质量成正比,与距离成反比。人们从此形成了一种思维定式,引力是自然产生的、固定的,是无法人为创造的,如果我们想离开地球,就必须摆脱引力。

事实上,当我们真正理解了“引力”就会发现,只有借助“引力”才能够实现太空飞行。如果人们深入掌握了引力的原理,能够创造出引力场,那么我们将迎来航空航天领域的颠覆性变革。

当人们需要前往月球时,可以调整飞行器的引力场强度,将飞行器的引力场锁定住月球,月球巨大的引力会将飞行器以极快的速度拉过去(月球的引力足以拉动整个海洋的潮汐,更不用说小小一个飞行器)。同理,当你需要去往海王星时,只需要再次调整飞行器的引力场,使之与海王星匹配,海王星的引力就能将飞行器快速牵引过去。

四种磁引力场定位原理及其相似性

在这个过程中,我们不再把引力视为走入深空的障碍,而是实现星球间移动的基础。通过调节飞行器自身的引力场,我们就能够去到无垠深空中的任何目的地。

飞行器与星球引力场相互作用示意图

当我们借助引力场飞抵目的地时,如何让飞行器减速呢?只需要减少飞行器的引力场,增加排斥力场,在飞行器与星球间的场的相互排斥中,就可以将飞行器降速。如果飞行器与星球的引力、斥力达到一种平衡,飞行器就会悬浮在空中。这时的飞行器不需要直升机的螺旋桨、也不需要喷气悬浮,就可以达到一种类似UFO的稳定平衡状态。

如何创造引力场?

某种程度上,人们已经能够创造引力。例如,汽车报废工厂的电磁吸盘可以将数吨的汽车吸起来,只不过这种引力仅适用于铁制品。在创造电磁铁的过程中,电流流经线圈,电磁场的相互作用让铁芯磁化,产生了针对铁元素的引力。

基于如上实践所反映出的原理,如果我们能利用不同强度的场(包括但不限于电磁场),就可以通过这些场的相互作用,产生不同引力,有的可以吸引玻璃,有的可以吸引木材,有的可以吸引黄铜,有的可以吸引月球或海王星——从而实现太空旅行。

引力的产生:两个相反方向的场相互作用
磁力的产生:两个相同方向的场相互作用

我们的身边还存在哪些场?

1930年开始,人们逐步认识到宇宙中显物质只占5%,而剩余的95%以上是人类还没弄清楚的暗物质(26.8%)和暗能量(68.3%)。电磁场只是显物质中的一小部分,还有大量的场以暗物质暗能量的形式存在。

值得注意的是,暗物质、暗能量并不遥远。宇宙是一个分形结构,大尺寸和小尺度有种近乎一致的美感。也就是说,宇宙层面有大量的暗物质和暗能量,在微观的原子结构中,也有这些暗物质和暗能量,这些还未被揭示的场就在我们周围。

新理论中的原子结构

在这样的原子微观结构中,存在着各种各样的场,它们之间的相互作用营造了我们所见的世界。

核科学让人们意识到原子中蕴含着巨大的能量,但这尚且只是起步。当人们能够进一步地打开原子结构,让原子内部的能量缓慢地释放出来,人们便能掌握各种不同强度的场,并通过利用这些场的相互作用,创造出引力,吸引各种元素、物质,以实现目标物体的空间移动。

引力是探索深空的“新动力”

当人们掌握了引力的法则,太空旅行将迎来一个崭新的时代。如果你想去某个目的地,只需要设定对应的、与目的地相匹配的引力场,目的星球的巨大引力将会把你的飞船快速牵引过去。

此时,人们将不再依赖于化石燃料,而能真正去利用宇宙中取之不尽的能量场来实现星际、星系航行,乃至跨宇宙航行。

在地球上,人们借助船,受重力作用顺流而下;在太空中,人们也能借助宇宙星体间的引力场,顺着那些看不见的能量流快速抵达想去的地方。

题外话——引力自由的太空新时代

当人们实现了“引力自由”,除了可以进行太空旅行,还会带来哪些太空探索的新变化呢?

  • 当人们进行太空殖民时,如果需要某些矿物作为建筑材料,不再需要笨重的挖矿设备和冶炼,而是在矿区制造一个对应矿物的引力场,周围的矿物将会被吸引和集聚过来;

  • 当人们需要防护太空基地时,可以反用“引力”,形成“斥力”,创造一种保护场,让外部陨石无法突破,从而确保基地安全;

  • 当人们需要电能时,可以产生基于电子强度的“引力”和“斥力”,一吸一推,从而引起电子的持续振动,即得到了源源不断的电能。


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