可能很多朋友並不知道《三體》中的水滴是什麼“東西”,那麼我們先來簡單瞭解下“水滴”;它是三體人派往地球的先行官-探測器,由於其結構和水滴非常相似,因此從太陽系艦隊迎接“水滴”那會開始,這個“水滴”非正式名稱就被證實授予這個探測器了!
水滴表面無限光滑,無論如何放大都是鏡面!但如此光滑的表面並不是打磨造就,而是有強作用力約束下緊密排列的質子層,人類在再強大的光學甚至電子顯微鏡都難以窺探到質子的秘密,因此無論如何放大都是一層鏡面也就可以理解了!
對於質子,大家都知道這是決定元素屬性的重要基本粒子,不同的元素就是質子數不一樣而已,當物質細分到質子時我們已經沒法確定這是什麼元素,因為所有元素都是由質子組成的!水滴內部的某種力場作用下表面質子才達到了強作用力的條件,那麼人類當前的技術能達到如此極端條件嗎?
已知四種基本作用力中,強作用力是最大的,超過老二電磁力137倍,要分開它當然非常困難,但它們本來不就是吸引到一起的嘛,就如磁鐵自己就能跑到一起?其實並不是,因為強相互作用力的距離非常小,只能在約為10^-16m範圍內相互作用,但在接近過程中會首先表現為斥力,再接近後才會轉換吸引力,所以要實現這個條件是非常極端的,但僅僅是這樣就足夠了嗎?
一、原子在接近的過程中,首先會受到外圍電子與電子之間的斥力影響而無法接近!
很多朋友可能想出一個辦法,讓電子游離不就可以了嘛,沒錯,但遊離了電子的原子核離子就是帶正電的,又會碰到和電子游離之前的斥力同樣的效果,因此要克服這電磁力,儘管比強作用力小,但依然十分困難!
二、但自然界中是存在這種克服了電子簡併力狀態存在的天體,這就是白矮星!
再強大的引力作用下,電子已經極度靠近原子核,但仍然以電子簡併力支撐而沒有被壓垮的物質,白矮星仍然還存在物質屬性,只是原子核內巨大的空間已經壓縮到極小,因此白矮星密度極高,太陽的未來就是一顆碳氧白矮星!
三、那麼核聚變是什麼意思呢?
有朋友可能會問,因為核聚變就是遊離了電子的原子核高速運動正碰撞聚變成新的原子的過程,這也是質子數改變,但同時該物質會呈現新物質的特性,並非是達到了強作用力的質子聚合!
四、那麼如何才能達到質子與質子的強作用力相互吸引的條件呢?
自然界也存在天然的強作用力質子的聚合,這就是中子星!但各位可能會很好奇,質子就質子,跟中子星有半毛錢關係?因為在強大的引力作用下,電子簡併力已經被克服,外層的電子(負電)被壓入了原子核中,與帶正電質子中和成了中子,因此中子星的本質上是質子的聚合體,只是電荷已經中性!
五、我們能製造這種物質嗎?
達到中子星的條件在宇宙中還是比較常見的,只要恆星內核在超過1.44個太陽質量,就有機會坍縮成中子星,因為超過這個質量後,引力和電子簡併力的拉鋸戰中佔了上風!但非常明顯我們人類絕對達不到如此條件,也許未來技術進步得以讓我們窺探到物質的本質,直接用某種結束解體原子核,質子一個個挑出來重新排列,中子和電子丟一邊……但質子的聚合是帶正電的,無數的質子其電荷有多大,將會直接在空氣中放電……不知道這是一幅什麼場景,各位可以想象下!
閱讀更多 星辰大海路上的種花家 的文章