37亿度
而所有人都毫不在意
2006年7月2日
6月19日,一位读者在Agoravox论坛上发布了一篇题为:
“20亿度。人类发现了绝对之火,而所有人依然毫不在意”
的文章!
这篇文章引发了超过300条回复。由于有读者向我提及该论坛的存在,我便参与了讨论。对论坛内容感兴趣的读者可查阅存档:
http://www.agoravox.fr/article.php3?id_article=10680
此刻我面对着空白的页面,不知该写些什么,该用何种语气,该以何种角度切入。面对如此境况,确实会让人感到有些措手不及,更确切地说,是面对着“无事发生”的局面。
在重新讨论这一话题之前,我想先说明一下:对于那些关注过我在网站上关于“Z-机器”以及这项发现所发表言论的人,我必须补充一点:大约在6月25日,一位记者曾来访。他离开时说,将把文章提交给主编。然而,回应却立刻而简单:
“我在法新社或塔斯社,以及任何新闻机构的报道中都没看到过这件事。”
确实如此。然而,从消息发布至今已过去三个月,全球媒体和新闻机构却毫无反应。这令人震惊,也令人不安。
因此,我将从头开始讲述这个故事,以便让新来的读者也能理解。
一切始于2006年3月9日,Futura-Science网站发布了一则新闻:
http://www.futura-sciences.com/news-z-machine-depasse-deux-milliards-degres_8419.php
这则新闻实际上源于新墨西哥州桑迪亚实验室(美国)发布的一则极为正式的公告。若有人不了解,桑迪亚是一个庞大的实验室综合体,主要致力于各类武器项目。为便于理解,美国有两个实验室几十年来一直系统性地竞争核武器(及其他武器)的设计:
- 桑迪亚(Sandia)
- 洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)——第一颗原子弹正是在此“ mesa”地区设计完成
洛斯阿拉莫斯实验室,位于美国新墨西哥州,第一颗原子弹诞生地
继续追溯事件的时间线,我们发现桑迪亚实验室于2006年3月8日发布了如下公告:
http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/index.html
以下是该公告原文:
“Two billions degrees Kelvin”(英文)意为“两亿度绝对温度”
实际上,这一公告紧随其后,是2006年2月24日发表在顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的一篇具有突破性意义的论文,作者为伦敦帝国学院著名等离子体物理学家马尔科姆·海恩斯(Malcolm Haines)、桑迪亚Z-机器实验负责人迪尼(Deeney)以及另外四位研究人员。
上述两个链接仅涉及媒体公告,真正关键的文件是这篇论文。鉴于其重要性,我购买了该论文,并将其上传至我的网站供下载。
马尔科姆·海恩斯、迪尼及其他人的论文(PDF格式)
这是论文的第一页:
“Over 2 x 10⁹ Kelvin” 意为“超过20亿开尔文”
请注意,该论文首次投稿日期为2005年5月13日。
因此,这篇论文所引用的实验结果均早于该日期。
这正是论文真正引人关注之处,我已对其进行了详尽分析。我撰写分析的初衷是面向科学家(以及科学记者),并附有通俗化的摘要。科学背景或“科学导向”的读者可参考该分析。但本文及本资料档,是为大众读者准备的。非科学背景或非“科学导向”的读者可直接跳过该链接。
我对海恩斯与迪尼论文的分析(2006年2月24日)
在回到关于核聚变(中子产生与“a-中子”现象)、托卡马克装置(如ITER)或惯性约束聚变等话题的普遍性讨论之前(这些是本资料档的主题,我将尽量以通俗易懂的方式呈现),我先简要说明论文中最为关键的内容。
- 自1998年起,桑迪亚实验室(以及俄罗斯、中国、英国、法国等其他核国家,尽管投入规模不同)便开展了等离子体压缩实验。其目标是利用电磁力压缩物质,使其升温,并产生X射线。
Z-机器及其同类装置最初并非为实现核聚变而设计,而只是强大的X射线源,完全用于军事目的。
其主要目标是测试核弹头在强X射线流下的抗性——即一颗原子弹在太空中爆炸时释放的X射线,而这类X射线是反导武器的核心,旨在通过高强度辐射摧毁敌方导弹的精密制导与引爆系统。
自1998年以来,桑迪亚的实验表明,离子温度异常之高,但当时并未直接测量。
人们测量的是电子温度,而离子温度则是通过计算推导得出。稍后我们会详细说明。奇怪的是,这些实验结果表明,离子温度远高于电子温度(甚至高出百倍)。这种“双温系统”在你家中也存在:比如霓虹灯管。氖离子(失去电子的氖原子)温度正常,你甚至可以徒手触摸灯管而不被烫伤。但电子却处于数千度的高温(我们稍后会再讨论这一点)。在桑迪亚的实验中,只有当“离子气体”远比“电子气体”更热时,现象才可解释。
- 到2005年,从事Z-机器研究的科学家终于实现了对离子温度的直接测量,论文中对此有详细描述。测量结果证实了此前的推算。正如标题所示,温度“超过20亿开尔文”。但若深入阅读论文(以及我所做的两层次分析),我们会发现:
在测量过程中,温度持续上升,最终达到37亿度——从最初的26.6亿度升至37.7亿度。这些测量结果100%可靠(通过多普勒效应测量谱线展宽来测定温度,是物理学与天体物理学中的经典方法,人为误差可排除)。
- 此外,海恩斯及其同事(海恩斯为理论物理学家)还探讨了如此高温离子的加热机制。他们提出可能涉及MHD不稳定性。我们稍后会再详细讨论。
讨论内容表明,绝大多数读者和参与者认为,核聚变仅指氘与氚两种氢同位素的结合,生成氦并释放一个14兆电子伏特(MeV)的中子。
参见例如……