第二百九十二章 量子理论

    第二百九十二章量子理论

    在反重力场技术之后，人类取得的最大科技成果，绝对是量子物理学上的重大突破。

    量子理论几乎与爱因斯坦的相对论同时问世，在很长一段时间内，科学家都认为，前者解释微观世界，后者解释宏观世界，共同构成了现代物理学的基础，也能够完美的解释所有物理学现象。

    随着对量子物理学的深入研究，很多科学家发现并不是这么回事。

    人类在量子理论领域的深入研究，始于一项技术需要，即前面提到的量子通信技术。在理论上，量子通信技术不受空间与距离限制，能实时传递信息，通信效率远远超过已知的任何一种手段。

    为此，中国政首先在该领域投入巨额科研经费。

    最极端的工程，就是环绕地球同步轨道，建立一条长达二十六万三千公里的环形粒子加速器。

    这项工程，足足花掉了二十年，在二零八二年才正式完成。

    事实上，这条环形轨道，正是后来的轨道城市的基础，即宇宙人类诞生之地就建立在这条环形加速轨道上。

    毫无疑问，这绝对是一项人类历史上罕见的巨型工程。

    如果从工程量上讲，月球基地都算不了什么。

    在二零六三年到二零八二年之间，中国政在这个项目上投入了近三千万亿元，动用了差不多一千万名劳动力。为了向地球同步轨道运送物资设备，中国政总共建造了三千艘大型轨道飞行器，最小的都能装载上千吨货物，最大的则能装载五千吨重的大型设备。在长达二十年的工期内，总共有大约两亿人参与或者间接参与过该项工程，还有更多的人在从事相关工作。

    发展到最后，这已经不是中国的科研工程了。

    主要就是，耗费太大了。

    从二零七一年开始，美国印度巴基斯坦印度尼西亚马来西亚越南加拿大与澳大利亚先后参与进来，一些国家提供工程建设帮助，一些国家提供工程款项，最终演变成了国际航天工程。

    到最后，该工程花掉了近一点五亿亿元，运送的物资设备总量高达四百亿吨。

    工程建成之后，在晴朗的夜晚，人们在地面上就能看到如同腰带一样环绕在地球上空的加速轨道。

    准确的说，是一串横挂在夜空中的链珠。

    原因很简单，在最初的时候，环形加速轨道不是一个完整的圆环，而是由一万多个加速结点组成，每个加速结点的长度在一公里左右，直径大约五百米，是一个两端开放的空心桶状体，两个相邻结点的距离在二十五公里左右，没有直接连接，每个结点都单独与地球保持相对静止状态。加速器工作的时候，被加速的粒子依次从这些结点中通过，在稍微改变方向的同时加速。如果是加速一颗质子，在绕加速器飞行一周之后，速度就能达到光速的百分之九十九。

    最初的时候，有科学家对建造地球同步轨道加速器提出了质疑。

    当然，这也很容易理解，因为反重力场推进技术已经能把飞船加速到光速，还有必要专门建造为粒子加速的加速器吗

    只是，这种质疑也很没道理。

    重力场理论已经证明，通过反重力场技术给物体加速，与通常方式完全不同，即反重力场技术利用的是重力场能，也就是空间能，而这种能量对人类来说还极为陌生，对于研究微观物理学没有任何帮助。

    事实上，在此之前，中国物理学家已经做过这方面的尝试。

    当时，陆雯还没有退休，组织进行了一次针对微观粒子的加速实验，采用的就是反重力场技术。实验结果表明，因为基本作用原理不同，由空间能加速的粒子在相互碰撞时的物理表现截然不同。

    也就是说，用反重力场技术给微观粒子加速，根本就行不通。

    随着重力场理论的不断完善，科学家很快就发现了其中的关键原因。

    最重要的原因就是，反重力场技术实际上是在微观层面上作用于物体之上，即在加速的时候直接针对基本粒子，因此通过反重力场技术加速之后的微观粒子在物理表现上，肯定会出现差异。

    显然，粒子加速器用的不是空间能，而是电磁能。

    如此一来，在加速的时候，不是直接作用在基本粒子上，因此微观粒子在加速之后的特征更符合量子理论。

    原因很简单，在量子理论中，根本不涉及空间能。

    正是有了这样的理论基础，中国才决定建造地球同步轨道加速器，并且最后把几乎所有发达工业国家都拉了进来。

    事实上，这也是建造工作在二零六三年才正式启动的主要原因。

    要知道，直到二零六三年，中国的理论物理学家才基本上肯定了空间能是超过了量子理论与广义相对论的一种全新的能量，因此在进行与量子理论有关的实验时，肯定不能使用空间能。

    做个简单的类比，就好像在核爆炸中，牛顿力学三定律不起作用一样。

    事实上，这是一个非常浅显的道理，只是对于仍然处于蒙昧状态的人类来说，还是花了好几年才搞明白。

    当然，这也正好吻合了罗素提出的科技大爆炸理论。

    说白了，就是人类提前了两百多年了解与掌握了空间能，科学发展规律被打破，提前进入了一个全新的时代。

    此时的人类，就好像一群刚刚学会了生活的原始人突然进入了工业时代，发现到处都有火种，却对提高钻木取火的方法没有任何帮助一样。

    当然，这是一个不太恰当的比喻，因为量子理论是不可取代的物理学理论。

    从某种意义上讲，只有量子理论是横贯整个物理学的，而且也只有量子理论能够准确解释微观现象。从根本上讲，重力场理论仍然是宏观物理学理论，主要用于解释宏观物理学现象。与广义相对论相比，重力场理论最大的突破是引出了空间能，并且把宏观物理学推广到了空间能领域。也就是说，重力场理论，实际上无法完全解释微观物理学现象，仍然需要量子理论加以完善。从另外一个角度讲，重力场理论，实际上又是微观与宏观物理学理论之间的桥梁。

    只是，这属于更加深奥的物理学理论了。

    当然，在地球同步轨道加速器投入使用之后，物理学家很快就在量子理论领域取得了重大收获。

    到二十一世纪末，物理学家已经发现了十多种微观粒子。

    这些新的发现，逐步完善了量子理论，并且对一些以前无法解释的现象，给了较有说服力的答案。

    只是，离成功，还有很大一段距离。

    当时，物理学家已经发现，地球同步轨道加速器仍然太小了，仍然没有让物理学家见识到理论上一定存在的基础粒子。

    所谓的基础粒子，就是最微小的无法再分的粒子。

    或者说，基础粒子是组成现有世界的根本物质，已知的所有物质，不管是正物质还是反物质，都是由基础粒子构成的。

    那么，基础粒子到底是个什么样子

    可惜的是，直到二十一世纪末，物理学家也无法给出明确答案，因为物理学家发现的微观粒子，实际上都可以继续分解。也就是说，这些微观粒子，实际上都是由更加微小的粒子构成的。

    继续分解，就得依靠加速器，即让这些微观粒子以极高的速度碰撞。

    到了二十一世纪末，国际量子理论研究会的物理学家提出，地球同步轨道加速器所提供的能量已经达到极限，仍然没有发现基础粒子，因此应该由国际社会共同出资，建造一座更大的粒子加速器。

    当时，就有物理学家提出，绕太阳建造粒子加速器。

    建造方式与地球同步轨道粒子加速器差不多，在环绕太阳的轨道上，安放上百万个加速结点，让被加速的粒子依次从这些结点间通过。因为规模大得多，所以科学家估计，能够在这台加速器里找到基本粒子。

    问题是，这项工程的规模与实际花费，远远超过了任何一个国家的承受力。

    要知道，在理论上，环日粒子加速器的建造成本是地球同步轨道加速器的一亿倍，甚至更多。

    以当时的情况，恐怕人类联合起来也办不到。

    结果就是，政治家都认为量子理论物理学家是些疯子，也就暂时没有把建造环日粒子加速器的事情放在心上。

    必须承认，人类在这个时候，差点毁在了政治家手里。

    要知道，这一耽搁，就是足足二十年。

    对于分秒必争的人类文明来说，二十年几乎意味着毁灭与幸存的区别。

    当然，也不能完全责怪政治家，毕竟人类的经济实力在二十一世纪末依然非常有限，无法承担如此巨大的科研工程。

    只是，有一点不可否定，即在物理学领域，量子理论已经成了拦路虎。

    能否在量子理论上取得重大突破，将直接关系到人类文明能够取得多大的科技成就。

    到了二十一世纪初，量子理论上的限制，已经对人类文明的生活生产以及宇航探索产生了严重的负面影响。

    这下，就算有困难，也得上马了。

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