寻找三体人的“水滴”武器
在刘慈欣的科幻小说《三体》中,三体人之所以能奴役地球,是因为它们拥有一种非常厉害的武器——“水滴”。
“水滴”的攻击方式就是简单的迎头撞击,撞到什么毁灭什么。它可以用30分钟将地球人的两千艘恒星战舰及太空军的各式战斗飞船撞烂,让地球人既无还手之力,又无招架之功。
“水滴”能撞碎所有物质,它的硬度超乎想象:如果把它想象成子弹,那么地球就是一块面包,“水滴”撞穿地球,就如子弹穿过面包一样轻松随意。
这事还真不是乱吹牛,“水滴”的硬度不是胡思乱想出来的,而是依照物理研究成果做出的合理构想。
大家知道,物质是由原子构成的,原子能再分解为原子核和电子。原子核还能再分解成质子和中子,合称核子。核子还能再分吗?以前是不能分的,可是有了对撞机之后,核子撞碎后,可以分成更小的粒子“夸克”。
那么,夸克还能再分下去吗?从目前的技术手段来看,无法再分了。
夸克是如何组成物质的呢?夸克可以相互结合,形成复合粒子。我们最熟悉的夸克复合粒子有两种:一是由三個夸克组合成的质子;二是由两个夸克组合成的中子。光说夸克,没说“水滴”的硬度和夸克的关系呀。其实,要先弄清楚夸克的身份,才能解释“水滴”的硬度。
物理学家进行了大量研究发现,夸克居然都是“三个夸克组成质子”“两个夸克组成中子”的模式,没有发现“四夸克组合”“五夸克组合”或是更多夸克组合的复合粒子。这是为什么呢?科学家提出了假说:宇宙中应该存在“四夸克组合”“五夸克组合”或是任意夸克组合,只是限于人类的见识“太短”,尚没有发现而已。
科学家从理论上推理出“四夸克组合”和“五夸克组合”的特殊性质:这两种夸克组合中的夸克之间保持着极其恰当的距离,这种距离恰好能产生强力。强力、电磁力、弱力、引力并称维持宇宙存在与运行秩序的四大力,这四种力决定了物质的硬度。如果把电磁力给予物质的硬度指数定为l,那么弱力和引力给予物质的硬度指数可忽略不计,即如果没有电磁力,只有弱力或是引力的话,物质就软得拿不起来,几乎是没有硬度。而强力给予物质的硬度指数却是100。
“三夸克质子”和“二夸克中子”中的夸克们因为距离不合适,不会相互产生强力,所以质子、中子组成的物质都是普通物质,它们的硬度由电磁力提供。而“四夸克组合”与“五夸克组合”中夸克之间的距离恰好能相互产生强力,这种物质的硬度由强力提供,比普通物质硬100倍。
说到这里,“水滴超硬”的答案可以揭晓:“水滴”由“四夸克组合”“五夸克组合”或是更多夸克复合粒子材料制成,这种材料称为“强相互作用力材料”,它的硬度由强力提供,所以坚硬无敌。
其实,科学家们早在2013年北京正负电子对撞机上就发现了四夸克粒子,2015年清华大学教授又发现了五夸克粒子。以上的四夸克粒子和五夸克粒子都是在实验条件下发现的。除此之外,科学家还在宇宙中寻找“天然”的四夸克、五夸克或是更多夸克复合粒子。科学家推断找到大量的四夸克、五夸克复合粒子只是时间问题,而找到它们之后,制造“水滴”这种超硬的宇宙武器就要由幻想变成现实了…… (史峰)
“水滴”的攻击方式就是简单的迎头撞击,撞到什么毁灭什么。它可以用30分钟将地球人的两千艘恒星战舰及太空军的各式战斗飞船撞烂,让地球人既无还手之力,又无招架之功。
“水滴”能撞碎所有物质,它的硬度超乎想象:如果把它想象成子弹,那么地球就是一块面包,“水滴”撞穿地球,就如子弹穿过面包一样轻松随意。
这事还真不是乱吹牛,“水滴”的硬度不是胡思乱想出来的,而是依照物理研究成果做出的合理构想。
大家知道,物质是由原子构成的,原子能再分解为原子核和电子。原子核还能再分解成质子和中子,合称核子。核子还能再分吗?以前是不能分的,可是有了对撞机之后,核子撞碎后,可以分成更小的粒子“夸克”。
那么,夸克还能再分下去吗?从目前的技术手段来看,无法再分了。
夸克是如何组成物质的呢?夸克可以相互结合,形成复合粒子。我们最熟悉的夸克复合粒子有两种:一是由三個夸克组合成的质子;二是由两个夸克组合成的中子。光说夸克,没说“水滴”的硬度和夸克的关系呀。其实,要先弄清楚夸克的身份,才能解释“水滴”的硬度。
物理学家进行了大量研究发现,夸克居然都是“三个夸克组成质子”“两个夸克组成中子”的模式,没有发现“四夸克组合”“五夸克组合”或是更多夸克组合的复合粒子。这是为什么呢?科学家提出了假说:宇宙中应该存在“四夸克组合”“五夸克组合”或是任意夸克组合,只是限于人类的见识“太短”,尚没有发现而已。
科学家从理论上推理出“四夸克组合”和“五夸克组合”的特殊性质:这两种夸克组合中的夸克之间保持着极其恰当的距离,这种距离恰好能产生强力。强力、电磁力、弱力、引力并称维持宇宙存在与运行秩序的四大力,这四种力决定了物质的硬度。如果把电磁力给予物质的硬度指数定为l,那么弱力和引力给予物质的硬度指数可忽略不计,即如果没有电磁力,只有弱力或是引力的话,物质就软得拿不起来,几乎是没有硬度。而强力给予物质的硬度指数却是100。
“三夸克质子”和“二夸克中子”中的夸克们因为距离不合适,不会相互产生强力,所以质子、中子组成的物质都是普通物质,它们的硬度由电磁力提供。而“四夸克组合”与“五夸克组合”中夸克之间的距离恰好能相互产生强力,这种物质的硬度由强力提供,比普通物质硬100倍。
说到这里,“水滴超硬”的答案可以揭晓:“水滴”由“四夸克组合”“五夸克组合”或是更多夸克复合粒子材料制成,这种材料称为“强相互作用力材料”,它的硬度由强力提供,所以坚硬无敌。
其实,科学家们早在2013年北京正负电子对撞机上就发现了四夸克粒子,2015年清华大学教授又发现了五夸克粒子。以上的四夸克粒子和五夸克粒子都是在实验条件下发现的。除此之外,科学家还在宇宙中寻找“天然”的四夸克、五夸克或是更多夸克复合粒子。科学家推断找到大量的四夸克、五夸克复合粒子只是时间问题,而找到它们之后,制造“水滴”这种超硬的宇宙武器就要由幻想变成现实了…… (史峰)