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打造科幻帝国:从冷核聚变开始 第178节

  这个观点实在太新奇了!

  李剑吸了口气。

  贾欣欣听得一愣一愣的。

  剩下的那些人也有一个算一个,全都瞪大了眼睛。

  他们怎么都没有想到,陈源先是提出了如何提高隧穿概率的方法,现在又开了一个“外挂”!

  陈源道:“当年弗莱施曼和庞斯的电解实验里,重水电解时会产生氘离子,这些氘离子被钯电极吸附,同时电解过程中会产生大量自由电子,这些电子就像保镖,围在氘核周围,形成一层‘电子屏蔽层’,能把氘核之间的库仑势垒高度降低约1keV,对应的隧穿概率直接提升106倍以上!这就相当于,原本需要1.16亿摄氏度才能冲破的‘高墙’,被电子屏蔽层削成了‘小土坡’,室温下的氘核,靠着量子隧穿,轻松就能翻过去!”

  “啊?”

  “我靠!”

  “不是吧?”

  众人愕然不已。

  我去,还能用这样的方式??

  陈源侃侃而谈道:“说到这,咱们可以开个科幻脑洞——未来的星际文明,肯定是把这个‘外挂’玩到了极致。比如利用超导材料的迈斯纳效应,把自由电子‘关押’在特定区域,形成高密度的电子屏蔽层,让冷核聚变的效率翻倍,甚至实现稳定输出。这可不是瞎编,科幻游戏《辐射》里,冷核聚变电池能让动力装甲续航一辈子,能让避难所实现能源自给,背后的原理就是这个——不是编剧凭空想象,是基于电子屏蔽效应的合理延伸,相当于把实验室里的小苗头,放大成了星际文明的能量核心。”

  陈源这番话看似在展望未来,实则提出了一个很重要的点。

  那就是利用超导材料的迈斯纳效应,形成高密度电子屏蔽层!

  这是已经被验证的事情,不需要大家再去做实验。

  也确实,只要利用好迈斯纳效应,可以做到形成高密度电子屏蔽层。

  那么,冷核聚变当真有望实现了!?

  肖书记的脸色在惊愕同时,骤然间布满了欣喜之色。

  不只是肖书记,还有好多刚才对陈源观点不屑一顾的记者、科研界同仁以及华夏科技大学的教授、讲师们,此刻也全都一下子安静了下来。

  诚然,陈源此刻讲的并没有实质性技术,只是推理而已,但是这一番推理全都基于现实基础,并且大家只要稍微一分析便能够明白,的确有望做到,他们根本反驳不了。

  甚至还有不少人的第一反应就是——难道冷核聚变真的要被证实为不是伪科学了吗!?

第167章 蜉蝣见青天

  韩教授一脸惊异地看向讲台上的陈源。

  肖书记、吴校长与李剑等一众华夏科技大学的校领导,目光也从一开始的无语变成了惊喜万分。

  学生们更是一个个瞪大了眼睛,似乎没想到眼前这个与他们差不多年纪的陈教授,不仅讲课如此的生动幽默,而且知识面与想象力还如此丰富。

  另外,林晚晴与一众社会人士,他们明明不懂核聚变,更别说冷核聚变了,但是在听完陈源的讲解以后,他们莫名有一种感觉,好像明白了如何做到冷核聚变。

  在这些人眼中,陈源的身形似乎在无限放大,变成了一座高山。

  然而现场反应最激烈的,并非这些人,而是那群科研界的同仁。

  尤其是从事核领域研究的科研人员,看着眼前的陈源,有一种蜉蝣见青天的感觉。

  就好像眼前这个看似年轻的陈教授,如同青天一般不可逾越。

  为什么这些科研人员会产生这样的感官?

  答案很简单,陈源不仅想象力丰富到极点,而且对科学的推理也严谨到了极点,从而在一定程度上证明了冷核聚变不是伪科学。

  虽然暂时还存在不少问题,无法完全验证冷核聚变一定不是伪科学,但光是刚才他讲得那些,便足以让所有人明白一件事,冷核聚变已经从“不可能的科幻”里走了出来,来到了现实之中!

  啪,啪啪。

  现场先是响起了一阵零星的掌声。

  而后,许多人反应过来,紧随其后跟着鼓掌。

  因为学术公开讲座一般有时间限制,所以大家鼓掌时间并不长,掌声很快就落下了。

  阿鱼看到现场两三千人为男朋友鼓掌,她的心中不由升腾起一股自豪感。

  反倒是陈源很淡定,似乎一点都没受到影响,反而等到掌声落下后,自顾自提出了一个问题,“虽然冷核聚变的理论听起来很有道理,但它在科学圈的口碑一直不好,争议就没停过。从1989年的弗莱施曼-庞斯事件,到2004年丑国能源部的第二次审查,再到2019年谷歌资助的实验翻车,冷核聚变始终没能获得主流科学界的‘认可证书’。但咱们得客观看这件事:争议的核心,不是冷核聚变能不能实现,而是现在能不能做出可重复、可控制、能实用的冷核聚变,就像咱们说能造飞机,和能造出来安全、便宜、人人能坐的飞机,是两码事。”

  “是啊。”

  “截止到目前为止,冷核聚变还没有出现可重复、可控制的实验。”

  “按照陈教授的说法,冷核聚变依旧不可能实现了?”

  “如果连证明的实验都无法做,那恐怕依旧不能摘掉伪科学的名头。”

  “唉,明明陈教授的推理已经足以在一定程度上证明冷核聚变不是伪科学,但始终缺乏了实验证明,可惜啊。”

  贾欣欣、李梓瑜与张荷等一众学生,一个个在那边唏嘘不已。

  他们一个个朝气蓬勃,比那些上了年纪的科研界同仁更有拼劲、干劲,自然也更加希望冷核聚变这种“科幻”产物,能够在现实中实现。

  只是就像陈源说的那样,似乎光从刚才阐述的那些道理,还无法完全证明冷核聚变不是伪科学,他们又能怎么样呢?

  不只是学生们这么想,校领导、科研界同仁与一众社会人士也是这么想的。

  他们同样感到很惋惜,恐怕陈源今天无法证明冷核聚变不是伪科学了。

  虽然如此,但是在场每一个人都明白一件事,那就是陈源今天提出的这些观点,等到以后科技发达了,大概率能够证明。

  到时候这次的学术公开讲座,将成为开启冷核聚变的“革命先驱”。

  这是大家目前的想法,他们都以为推理到这里已经结束,无法再证明下去。

  令人意想不到的事情发生了。

  陈源面含微笑道:“光是量子隧穿效应与电子屏蔽效应,无法完全证明冷核聚变不是伪科学,那么,如果我再加上一个凝聚态物理呢?”

  李剑一怔,“嗯?”

  韩教授目露好奇,坐在那边自言自语道:“凝聚态物理?”

  肖书记、吴校长和曾华等人也面面相觑,不明白凝聚态物理与冷核聚变能有什么联系。

  陈源没有立刻继续讲解,而是看向那群社会人士,解释了一下,“凝聚态物理是研究凝聚态物质的物理性质、微观结构及相互关系的学科,现为物理学最大分支学科之一,它从微观角度出发,探讨由大量粒子组成的系统的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系。”

  他顺带举例子道:“除了常见的固态与液态外,还包括介于两者之间的居间凝聚相,如液晶、玻璃、凝胶及特殊气态,就像是爱因斯坦凝聚气体,微观粒子的相互作用与运动规律,也属于这一学科的研究范畴。”

  “噢。”

  “原来这就是凝聚态物理啊。”

  林晚晴与一众社会人士明白了。

  他们在明白的同时,也产生了与那些科研界同仁一样的疑问,凝聚态物理和冷核聚变有什么关联?

  就在大家不明所以时,陈源开始了下一步证明。

  他缓声道:“近年来,凝聚态物理的发展,又给冷核聚变添了一个神助攻,冷核聚变本质上是在材料里发生的核反应,材料的晶格结构不仅能‘挤紧’氘核,还能通过‘晶格振动’……嗯,专业名叫声子,给氘核‘加油打气’,进一步提升隧穿概率。”

  闻言,韩教授立刻皱起眉头,对着旁边的一个老教授说道:“他这番话我不敢苟同,晶格振动的能量才多少啊,相当于给氘核‘挠痒痒’,怎么可能有用呢?”

  那个老教授深以为然道:“就是,陈教授先前讲得好好的,怎么这里犯糊涂了?”

  与他们有一样想法的,还有李剑与一众科研界同仁,他们同样不认同这一点,但是因为陈源之前讲的观点很惊人,他们生怕被“打脸”,所以谁都没像韩教授与老教授那样把心中的疑问说出来。

  果不其然,陈源下一句话便开始回应大家心中的质疑了。

  他说的话与韩教授差不多,“晶格振动的能量虽然不高,通常只有meV量级,相当于给氘核‘挠痒痒’,但架不住‘人多力量大’,大量晶格振动的能量叠加起来,就能给氘核补充额外的动能,再配合量子隧穿和电子屏蔽,形成‘1+1+1>3’的协同效应……我知道口说无凭,你们可能不会相信,这样,我给你们一个简单的方程式,你们稍微琢磨一下,看看我说的对不对。”

  说着,陈源转身拿起粉笔,第一次在黑板上写道:E_conf=(n2π2h2)/(2μL2)。

  这个方程式很简单,只有短短几个符号。

  那些科研界的同仁和学生们都看得懂,知道n是量子数,L是纳米晶格间隙宽度,μ是轻核约化质量,而E_conf则是轻核的量子约束能量。

  陈源一边写,一边介绍道:“这是基于无限深势阱模型的约束能量E_conf的计算公式。”

  到这里还看不出什么。

  然而陈源在这个方程式下方,又立刻写了一个拥有详细数据的方程式。

  E_conf,D-D=(12*π2*(1.054*10?34)2)/(2*1.672*10?27*(2*10?9)2)≈8.32*10?20 J≈0.52eV。

  他写到这里就戛然而止了,并没有写缺陷密度、纳米晶格的振动耦合效应等的计算公式。

  嗯,陈源只是要证明一点,纳米晶格能给氘核补充额外的动能,所以只要写出这个公式就行了。

  也确实,当那些科研人员看到陈源写的这个能量约束计算公式以后,全都不由自主地呆住了。

  为什么这些科研人员呆住了?

  因为在催化反应中,作为自由能垒,代表着纳米晶格的能垒为0.52电子伏特,说明该步骤轻易发生。

  虽然正常情况下,0.52eV的能量远远达不到量子隧穿效应的要求,可以说微不足道,但它并非让氘核发生量子隧穿的“主力军”,而是配合陈源之前所说的两个步骤,为氘核补充额外的动能。

  另外,一个晶格振动产生0.52eV,看上去能量是不多,但一个纳米晶格包含N个原胞,所产生的电子伏特是0.52*N。

  举个例子,一个纳米晶格有三千个原胞,那么能产生1560eV。

  虽然1560eV远低于氘-氘核聚变所需克服的经典库仑势垒高度,从经典物理理论上来看无法发生核聚变,但在量子力学框架下,即使能量低于势垒,粒子仍有一定概率“隧穿”过去,这就是量子隧穿效应。

  太阳核心温度对应粒子平均动能仅约1.3keV,即1300eV,却仍能发生持续聚变,正是依赖量子隧穿。

  1560eV≈1.56keV,与太阳核心质子的平均动能处于同一数量级,属于量子隧穿可显著发生的能量范围。

  简而言之,在恒星内部或者实验室等离子体中,1560eV的氘核完全可能通过量子隧穿发生聚变;

  在室温或冷聚变装置中,若能实现高密度氘核碰撞,1560eV也处于可观测隧穿反应的范围内。

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