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物理学家发现一种爆炸性的融合,威力比核融合大上十几倍,使他们差点不敢公布结果

2017-11-3 环球解密

一对物理学家发现了夸克之间发生的一种新融合,他们非常担心它的力量,几乎没有公布结果。

这可能是一个新亚原子时代的开始。 但是这发现有一些限制,让我们可以同时感到失望和感激。

夸克之间这种高度活跃的融合形式有些极限,使得它不太可能成为未来任何类型的能源。 但这也意味着我们不会看到它成为下一代的核武器。

以色列特拉维夫大学的Marek Karliner 说“我必须承认,当我第一次发现到这种反应是可能的时候,我很害怕,幸运的是,它的把戏有限。”

一个多世纪以来,我们已经了解到,构成原子核的粒子被大量的能量组在一起。

将它们分裂成一个称为核分裂的行为可以释放出一些能量。 将它们融合在一起,可以释放出更多的能量。

它能作为能源和毁灭性的危险武器,所以Karliner和他的同事Jonathan L. Rosner才会花时间再三检查他们的结果。

他们并没有重新排列质子和中子,而是调查了内部较小的粒子,称为夸克,以类似的方式重新排列。

如果我们把氘(质子加上一个中子)然后增加能量跟一些氚(质子加上两个中子)挤压再一起,它将混合变成氦(两个质子和两个中子)。 最后一个中子会跑掉。

你将得到17.6兆电子伏特和一颗氢弹。

Karliner和Letzter计算了最近大型强子对撞机(LHC)发现的魅夸克(Charm Quark)的融合将释放12兆电子伏特。 对于两个微小的粒子来说很惊人。

但如果我们使用另一对重夸克呢? 像是底夸克(bottom quarks)? 你会得到一个惊人的138兆电子伏特。

这么惊人的能量输出,我们的第一反应会是如何从这么小的粒子中产生大量的能量。 随后是核武器。

但事实证明,这两者都不会发生。

与原子不同的是,底夸克不能被装入一个容器里。 它们存在于粒子加速器内的原子残骸后的几皮秒里,然后转化为更轻的夸克。

这使得夸克炸弹和夸克融合变成科幻小说的题目,谢天谢地,他们不会落入流氓国家和恐怖组织的手里。

但是,这却是对质量和能量本质的惊人洞察,以及事物在量子尺度上是如何变得更怪异。

这项研究发表在Nature。

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