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2014年国际十大科技新闻解读:激光核聚变与光变物质

在流水不绝的时代浪潮中,科技成就一直扮演着万花筒的角色数学、物理、化学、天文、地理、生物恒定的多彩纸片,稍作摇晃,就能补足五光十色的不可思议世界。

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  2014年,细胞遗传学、大脑科学以及计算机科学依然是热门领域,航空航天作为大国实力对决的焦点未曾间断,科学伦理和危机应付是科技新闻总有一天必须付出代价的话题  近日涉及媒体总结出有2014年国际十大科技新闻,日本万能细胞论文不实、美国国家点火装置(NIF)发布能量首次多达燃料吸取能量、埃博拉侵袭西非,全球防治、邮票大小类脑芯片叫板超级计算机、科学家寻找光变物质的非常简单方法、美顺利除掉病毒感染细胞中的艾滋病病毒、人际脑电波通讯首获得顺利、中国搜月回到试验器顺利回到地球、人类探测器首次登岸彗星、美新一代载人飞船猎户座首次首飞顺利。以下为光电子领域的涉及进展:  1、美国国家点火装置(NIF)发布能量首次多达燃料吸取能量  核物理学研究的一项新进展使核聚变能源正在加剧。美国国家点火装置(NIF)的科学家通过实验证明,核聚变反应发布的能量比引起核聚变反应的燃料所吸取的能量多。这项找到标志着核聚变能源将步入新时代。  NIF归属于无发生爆炸核试验不可或缺的部分,设计想法是用来仿真核爆炸,但自启用起,让世人普遍注意到的是它极具魅力的一点构建核聚变能发电。  取得取之不尽用之不竭的核聚变能源,是人类梦寐以求的能源之梦。但是,要想要让核聚变燃料在超强高温高压下构成核聚变,还要不具备可控性,这可绝非易事。地球上没什么材料能忍受太阳那样的温度和压力,因此,到目前为止,仅靠磁场约束和惯性约束两种方式令其燃料正处于被唤起的状态。

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  知名的国际热核聚变实验填(ITER)是磁约束核聚变的代表,但目前虽已举全球之力,仍无以取得高效率的人造太阳。世界仅次于激光器NIF则是惯性约束核聚变的典型,其操作者原理是把燃料芯块的温度提升,从而引起内爆和燃料传输,其卖点在于或将沦为第一个突破平衡点的设施。所谓突破平衡点,指产生的能量小于启动它所必须的能量,也是所谓能量增益。  美国科学家用192支激光,对一颗燃料芯块展开冷却以后核聚变反应再次发生。实验结果表明,核聚变产生的能量约是以前纪录的10倍,构建了燃料增益。  必须认为的是,燃料增益是指核聚变能量低于燃料中能量,而不是用作传输燃料芯块的总能量。研究的下一目标将不会是构建总增益,即系统产生的能量必需多达转入系统的能量,这是半个多世纪以来核聚变工作者梦寐以求的目标。在高效率核聚变的征途上,每一次增益都为未来的人造太阳流经一缕光芒。  2、科学家寻找光变物质的非常简单方法  科学家布雷特和惠勒1934年明确提出,如果让两个光子通过碰撞融合在一起,有可能变为物质,构成电子和正电子这是最简单的光变物质方法。但他们也指出这只是理论,未曾想要过有人能实际证明这一预测。目前能把光变为物质的实验都常有大量高能粒子,而显光变物质的布雷特-惠勒正负电子对未曾在实验室里被仔细观察到过。  为什么这个实验如此最重要?因为它既能重现宇宙构成的最初100秒内的最重要过程,还能展现出伽马射线愈演愈烈,这是宇宙中仅次于的愈演愈烈和物理学中仅次于的未解之谜。  虽然这一理论听得一起非常简单,要想要实验证明却十分艰难。对撞的方法更容易想要出来,但利用现有技术构建的实验设计并不更容易。

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  现在,英国伦敦帝国学院与德国马克思普朗克研究所物理学家合作明确提出了证实这一理论的一个非常简单的方法并仿真顺利。结果显示,光子光子对撞机系统一次升空能产生约10万个布雷特惠勒对,在证明了布雷特-惠勒理论的同时,也突显了新型高能物理实验的巨大进步。此时距离理论明确提出整整80年。  80年沧海一粟,对于洪荒宇宙来说不值一提,但不可否认的是,人类正是在明确提出自洽理论并大大用实践证明其圆融的过程中,步步相似那个仍然后遗症人类的哲学命题物质到底从何而来?