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可控核聚变实现的意义


  一夜之间,周氏猜想被证明的消息传遍了数学界。

  第二天陆辰醒来之后,打开了这台老古董电视,收看起了早间新闻。这才叫公元人的生活嘛!

  “本台插播一条消息:据悉,数学界悬而未决的周氏猜想已于昨天被解决,投稿人的证明已经被格罗滕迪克老先生认可。”

  “据说,投稿人是一名中国人,他的名字叫陆辰。”

  “但是中国的数学界从未听说过此号人,他似乎极其神秘。”

  “本台在晚上会专门邀请周海中先生来为我们讲解。”

  “敬请期待”

  …………

  “这动静似乎比预想的要大啊!”

  “算了,越大越好。”

  说罢陆辰不再思考这件事,起身去洗漱了。

  …………

  陆辰是悠闲了,数学院的人都忙炸了也没找到陆辰这个人,都怀疑是不是假名字了。最后直接动用了警方的户籍系统,你以为这事完了?NoNoNo,查出来的陆辰光是北之星就有几千个。

  没办法,只能开始排查了。

  顺便动用宣传渠道号召他自己出来。

  至于陆辰?此刻他已经全款买了一套两居室,正在屋里面泡澡。

  “啊,安逸。”

  “可惜啊,二十年之后,这样的生活可能就不复存在了。”

  说到这里,陆辰起身擦去了身上的水,然后穿好衣服坐在了书桌前,拿出一根圆珠笔,在铺好的a4纸上写下几个大字——《可控核聚变实现对我们的影响和意义》。

  首先,先说结论。一旦实现,根据尼古拉卡尔达舍夫设想,人类文明等级会从0.7蹦到0.8。不要小看这0.1,这0.1决定了之后一百年正常发展下人类能否到达一级恒星文明。

  对可控核聚变的使用将分为三个阶段:

  第一阶段,我们假设在2003年左右实现可控核聚变,在政策的推动下2010年左右进行商用。那么,对于已经实现可控核聚变的人类来说,能源危机问题得到历史性地彻底解决。

  随之而来的是电价的显著下降,不仅仅是居民用电,更是工业用电。随着可控核聚变的商用化,未来每一座总人口在50万人以上的城市都将建成一座核聚变电站,这种新型电站将全面取代传统的火电站。由此将形成对传统石油,煤炭等产业的全面冲击,大量的油田,炼油厂煤矿将被关停,大量的火电,风电,光伏发电产业将会迎来转型。这种转型,将波及几乎全部的产业。

  随着能源成本的显著降低,大部分的工业产品,其生产成本也将显著降低。包括钢铁,铝,铜等初级工业产品,随后传导至全产业链,随之而来的汽车,家电等等产品价格都将有所下降。

  伴随着可控核聚变利用,大规模的海水淡化成为现实,以往海水淡化需要消耗大量的煤炭等化石燃料,不仅仅造成空气污染,而且成本高昂。可控核聚变实现后,大部分的沿海城市将会以海水淡化作为水源,水费价格将显著下降。

  随之而来的是电价的显著下降,不仅仅是居民用电,更是工业用电。随着可控核聚变的商用化,未来每一座总人口在50万人以上的城市都将建成一座核聚变电站,这种新型电站将全面取代传统的火电站。由此将形成对传统石油,煤炭等产业的全面冲击,大量的油田,炼油厂煤矿将被关停,大量的火电,风电,光伏发电产业将会迎来转型。这种转型,将波及几乎全部的产业。

  随着能源成本的显著降低,大部分的工业产品,其生产成本也将显著降低。包括钢铁,铝,铜等初级工业产品,随后传导至全产业链,随之而来的汽车,家电等等产品价格都将有所下降。

  伴随着可控核聚变利用,大规模的海水淡化成为现实,以往海水淡化需要消耗大量的煤炭等化石燃料,不仅仅造成空气污染,而且成本高昂。可控核聚变实现后,大部分的沿海城市将会以海水淡化作为水源,水费价格将显著下降。

  在第四次工业革命中,人类的材料,机械,物联网,人工智能等技术获得大幅度发展。

  人类将利用质量加速器取代传统的化学火箭。质量加速器将依山而建,长达数十公里,通过电磁轨道进行加速。在洛伦兹力的作用下,数吨的货物将在几十公里的轨道上被加速到第三宇宙速度。于是,人类能够向近地轨道大量发射设备和建筑材料,并在轨道上利用工业机器人进行拼装建设,随后利用空天飞机向建成的空间站进行初步的移民。

  在第二阶段,人类的主要发展仍集中在地月系,但不管怎么说,我们已经打开了宇宙时代的大门。预计这个时代将会持续80年至100年,从21世纪末持续到22世纪末。

  在第三阶段,核聚变堆的小型化技术逐渐成熟,聚变反应堆被广泛的运用在航天器上,由此,人类的航天器得以在木星轨道内自由航行。

  那些曾经存在于科幻小说中的概念,比如太空城,太空舰队,小行星矿场等,将会变为现实。

  但,以上皆是靠社会正常发展需要的时间。现在,假设我们有了一条明确的线路,就可以直接调集巨量的资源砸进去,这样可以大大缩短聚变技术应用成熟的时间。

  这是一个必要的门槛。

  从能源的角度来看,100多年前我们开始用石油煤天然气,蒸汽革命转换能量成动能进入工业时代,接着依旧是在这些物质的基础上,转换成电能进入电力时代,我们回头看,基础的能源来源似乎依旧没有变,还是在用石油煤天然气。当然我们在这100多年内,实现了核裂变,但是基于核废料和核安全两个角度来考虑,我认为核裂变,包括四代反应堆,现在不是未来也很难成为支柱性能源。那么我们下一个能源阶梯是什么,可控核聚变毋庸置疑是一个。能源形式很大程度上又决定了人类文明层级。有了可控核聚变,我们的深空旅行肯定会基于能量密度更大的聚变能,否则出太阳系都是巨大的挑战。能源是社会发展的基石,100多年来,我们的生活因为石油煤天然气的使用改变有多大,那么可控核聚变带来的变化就有多大。

  技术方面,从可控核聚变来看需要一系列的支撑技术,小的方面没办法一一细数,大的方面就包括低温、真空、超导、大功率电力、大容量储能、特种材料等。超导的民用,哪怕是不用达到可控核聚变的量级,也会造就非常多的社会巨变,比如磁悬浮列车,电力传输甚至医疗等方方面面。

  举个现成的例子,美国当年登月的阿波罗计划。

  阿波罗计划直接催生并壮大了如下产业:液体燃料火箭、微波雷达、无线电制导、合成材料、计算机、无线通讯等一大批高科技工业群体。后来,更是通过该计划取得的技术进步成果转向民用(4000余项高科技专利、技术被转为民用),带动了美国整个科技的发展与工业繁荣。

  航天技术转让带来的影响还远不止于此。美国宇航局专家统计,美国有30000多种民用产品得益于研制航天飞机发展出的技术,如GPS卫星导航定位仪、“太空食品”和“太空药品”、卫星电视、电话等。

  IBM、惠普、微软、Sun、和高通等美国商业公司都是或多或少受此恩惠而发展起来的;而波音和通用电气等公司则直接受益于航天科技的发展;甚至羽绒服、旅游鞋技术也是来自“阿波罗”技术的民用化。现在美国领先于世界的信息、生物、新材料等高技术,很大一部分来自对“阿波罗”工程技术的消化、优化和二次开发。

  可以说,阿波罗计划直接催生了第三次科技革命。

  回到可控核聚变的话题。

  仅仅只是一个化学火箭就带给了人类难以想象的财富。

  那么,作为人类未来能源的可控核聚变只会更多。

  可以说,未来的地球,谁掌握了可控核聚变,谁就掌握了未来。

  陆辰

  ——1996年4月5日。

  


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