第447章 给我四个质子,我将创造一颗太阳!(2/2)
而且更深层的原因则是,李奇维有意培养吴有训当阿尔法实验室的掌门人。
现在正好可以让他在特斯拉的手下,多学习学习一些产业界的经验。
这个实验室,以后还是掌握在华夏人手里才安全。
为此,李奇维专门找吴有训长谈了一个多小时。
“有训,我们华夏现在需要科学,但也需要科技。”
“你应该能明白我的意思。”
“我让你执掌阿尔法实验室,确实有一点私心在内。”
“但我认为你是最合适的人选。”
“如果你觉得这会耽误你的专业研究,可以拒绝我,没有关系。”
吴有训听后,立刻站了起来,表情肃穆,斩钉截铁地说道:
“校长,您放心吧。”
“有训早已准备,把一生都奉献给国家的科学事业。”
“我没有专业,国家需要就是我的专业。”
“我会永远追随您的脚步。”
李奇维站起身,拍了拍对方的肩膀,感动而欣慰地说道:
“好孩子。”
至此,李奇维此次美国之行,任务已经几乎完成了。
现在,就还剩下最后一件事。
恒星能源论文!
布鲁斯集团董事长办公室内。
李奇维正在给论文补充最后一部分内容。
他一边写,一边内心感慨科学之不易。
真实历史上,人类对于恒星的认识,经历了一个漫长的过程。
从古人的太阳神崇拜,到意识太阳只不过是一颗普通的恒星。
人类发现了恒星的物理本质。
从哥白尼提出日心说,到牛顿创造万有引力定律。
人类掌握了恒星的运动规律。
从夫琅禾费发现恒星光谱中黑暗的谱线,到基尔霍夫发现焰色反应。
人类破解了恒星的组成元素。(第213章)
尽管科学家已经在恒星研究领域,取得了瞩目的成就。
但是恒星最重要的问题:恒星的内部结构及其演化模型,却始终进展缓慢。
因为这个问题的核心,就是要首先知道,恒星的能源到底来自何方!
只有搞清楚了恒星的能源,才能计算恒星的内部结构,从而推导出恒星的演化过程。
这是环环相扣的命题。
真实历史上,只有进入20世纪后,随着相对论、量子论、原子结构的相继突破。
这个问题才终于迎来了答案。
恒星的能源来自于核聚变!
虽然说起来只有一句话,但是中间的过程却极为复杂。
李奇维不准备在一篇论文中,把整个推导过程都加上。
那是不现实的。
因为恒星内部的核聚变过程,也是经过了很长时间的研究。
许多天文学家或者物理学家,都做出了重要的贡献。
现在的科学发展进度,还不足以支撑推导的证据。
所以,李奇维要做的,就是提出核聚变的概念。
踏出最关键的一步,剩下的琐碎工作,就留给其他人吧。
而这最关键的一步,其实也是第一步。
那就是【氢聚变成氦】。
这一过程不仅是核聚变的开始,同时也放出巨大的能量,贡献了恒星约50%的能量。
从最终结果看,氢聚变成氦的物理过程非常简单。
那就是4个氢核融合成一个氦核(氦-4原子核)。
氢核就是质子,而氦-4原子核是由两个质子和两个中子组成的氦原子核。
氦-4原子核的质量要小于4个氢核的质量。(按理说应该大才对,但是多出的质量转换成能量了。)
根据质能方程,消失的质量就会以能量的形式释放出来。
这就是核聚变释放能量的原理。
但是问题来了。
四个质子是怎么会变成两个质子和两个中子呢?
这里,需要简单介绍一下氢元素的三种同位素。
它们分别是:氕(p)、氘(d)、氚(t)。
其中,氕就是我们常说的氢原子,原子核只有1个质子,在自然界含量最多。
氘的原子核内有1个质子和1个中子,又名【重氢】。
氚的原子核内有1个质子和2个中子,又名【超重氢】。
首先,当两个p核相遇时,就会形成双质子组合。
但是这种组合非常不稳定,其中一个质子很快就会发生β衰变,转变成中子。
这样,两个p核,就聚变成一个d核,这一步会释放能量。
接着,d核内又加入一个p核,形成的新核心,就会含有两个质子和一个中子。
这就是氦的同位素,氦-3的原子核,这一步也会释放能量。
有人可能好奇,这一步会不会发生两个d核聚变在一起。
有可能!
但是这个可能性非常非常非常低。
所以,可以默认所有的d核都会和先p核融合,形成氦-3。
最后,就是最关键的一步:氦-3如何形成氦-4。
这一步,共有四种不同的方式。
其中第一种方式是最常见的,恒星中约有85%的氦-4,都是通过此途径产生的。
那就是两个氦-3原子核融合在一起,然后再吐出两个d核,就形成了氦-4原子核。
至此,氢聚变成氦的过程就结束了。
核反应方程式最终化简后,就是4个氢核,形成一个氦核。
总结如图所示。
可以看到,氢聚变成氦的过程,非常复杂。
真实历史上,爱丁顿在论文中,其实只给出了一句话。
那就是:氢核聚变会把4个氢原子核聚合成1个氦原子核,并释放大量的能量。
(因为当时还没有中子的概念,氦原子核被认为就是4个质子。)
至于中间的过程,爱丁顿并没有给出详细的说明。
而现在,由于李奇维已经提前提出了中子的概念。
且卢瑟福的实验中,也出现了聚变的过程。
因此,李奇维就可以“大胆猜想”。
他要在论文中,直接给出氢核聚变的详细过程!
并且氦-3到氦-4的四种方式,他也会一并给出。
所以可以想象,这篇论文会给天文学界以及物理学界,带来何等的震撼。
两千多年前,阿基米德自信地喊出:“给我一个支点,我能撬动整个地球。”
而现在,李奇维霸气宣言:
“给我四个质子,我将创造一颗太阳!”
(本章完)