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科学家预言,哪些新能源技术,对人类的发展很有帮助

忐忑的煎蛋
娇气的菠萝
2023-02-10 11:54:39

科学家预言,哪些新能源技术,对人类的发展很有帮助?

最佳答案
开心的歌曲
端庄的发卡
2025-07-29 14:09:40

能源在一个文明中的地位是显著的,工业革命以后,电能被大规模利用,人类文明再一次实现飞跃。爱因斯坦提出了质能公式,为核能的利用打下基础。按照科幻小说里的说法,人类文明现在还不算1级文明,低级文明要以充分利用母星能源为目标。

能充分利用一颗恒星的能源,是高级文明的标志之一,而站在文明等级的金字塔顶端的神级文明,其强大的实力不是我们能想到的。在它们面前,恒星的能源都不够看。有科学家提出人类要掌握三种能源技术,才能快速提高文明等级,成为神级文明也是有可能的。

可控核聚变

化石能源几乎被开发完了所有可能性,我们得找到一个能让人类突破的新能源,可控核聚变就是我们的目标。核能的应用一般是两种:核裂变和核聚变,前者我们已经见识到了威力。原子弹等杀伤力强大的核武器所利用的就是核裂变,其负面作用是带来核辐射。核辐射难以消除,广岛和长崎至今还有核辐射残留。

比起核裂变,核聚变就好多了,太阳的能量便来自于核聚变。氢元素是核聚变反应的原料,地球上随处可见,宇宙中更是如此。核聚变的“三重积”原理,要求我们掌握大量制备氢的能力,还有初始能量大规模供应的能力,最关键的是约束设备,它必须得保证自己内外完全隔热,温度不能下降。

这些问题想解决还有很长一段路要走,科学家目前正在攻克“电磁约束”的难关,电磁约束能把氢的同位素的原子核约束在一定空间内,保证其能量不会泄露。总而言之,可控核聚变如果能掌握,我们的工业水平将跨越数个文明等级,人类文明将实现全方位的升级。我国在核聚变研究领域已经取得了领先地位,人造太阳的出现就是证明。

反物质能源

物质由基本粒子构成,基本粒子由正负之分,物质也有正反之分。电子带负电,反电子带正电。质子带正电,反质子就带负电,它们都属于反物质。科学家用粒子加速器来研究粒子和反物质粒子的性质,两者对撞后,便会发生湮灭反应,释放出伽马射线。

只需要1克反物质,它在湮灭反应中所爆发的能量就能比肩核武器,毁灭小半个城市都没有问题。现如今的难点在于如何在自然界中寻找反物质,我们拥有的反物质都是实验室里人为制造出来的。

我们也没办法把反物质储存起来,实验室里的反物质在制造出来后,只能在空气里生存不到一秒钟。又没找到合适的“容器”储存它,反物质能源的研究将长期处于初级阶段。可控核聚变的能量确实大,却依旧比不上反物质能源。

暗物质能源

作为宇宙中无处不在的事物,暗物质可以说是宇宙的“隐形主宰”。引力透镜效应和微波背景辐射都证明了它的存在,暗物质由一些弱相互作用的有质量粒子构成,可能是中性粒子。它的特殊性在于它们不表现出电性,不论是正电荷还是负电荷。可惜,这样的构成注定了暗物质难以掌握,神级文明也不一定能做到。

除此之外,暗物质还有可能由轴子构成,这种粒子在宇宙温度下降时,会下降自身的能量密度。理论得不到证实,说明我们对暗物质的了解还不够,暗物质能源还是遥不可及的梦。

最新回答
炙热的老虎
外向的秋天
2025-07-29 14:09:40

我认为可燃冰最可能会代替石油,使我们生活在一个无化石燃料的世界中。

数百年前,人类走进了科技发展的道路,而科技的快速发展其实也是能源的不断消耗过程。只能充足能源的供应才能够支持人类科技的不断发展。如今,能源已经成为人们日常生活中必不可少的重要物质,没有了能源,不仅科技的发展会停止,而且人类的生活也会受到重大的影响。

我们要明白,能源不是唯一的,宇宙中的能源比石油强大的有很多,比如反物质能源,恒星能源,暗物质能源等。可是这些离我们还太遥远,而能够在石油耗尽之后快速取代它的,或许只有可燃冰。

什么是可燃冰?

可燃冰相信大家都听说过,它是一种天然气化合物,分布于深海沉积物或陆哉的永久冻土中。由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。可燃冰相对于石油来说,是一种非常清洁的能源,它燃烧后几乎不产生任何残渣,污染比煤、石油、天然气都要小得多。1立方米可燃冰可转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。开采时只需将固体的“天然汽水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体。

目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料综合的2倍,在全球被科学家公认为石油、天然气的接替能源。与石油、天然气相比,可燃冰具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等优点,燃烧后仅会生成少量的二氧化碳和水。

未来,可燃冰成功商用后,我们目前日常家里灶台、热水器都将可用可燃冰替代天然气。甚至可燃冰还可替代目前的汽油、柴油、天然气为汽车提供动力能源。但加满同样体积的油箱后,可燃冰汽车可跑得更远,燃烧后排放的污染也小得多,可减少对大气污染。

可燃冰究竟有多少能量?

据央视报道,若一辆使用天然气为燃料的汽车一次加100升天然气能跑300公里,加入相同体积的可燃冰能跑5万公里。

可燃冰的使用也非常简单,不像石油开采之后还需要经历一道道的提炼才能够使用。更重要的是可燃冰的在地球的储量非常庞大,有可能要远超过石油的含量。科学家初步的探测结果发现,地球的可燃冰储量可以供人类使用千年左右。

所以,当石油资源面临枯竭之后,可燃冰有可能会接力过来,满足人类对于能源的需求。当然,开采可燃冰的难度要比开采石油难多了,开采石油我们只需要通过打深井,用管道将原油抽取出现进行提炼加工,在这个过程中不会有太大的风险。

综上所述,我认为可燃冰最有潜力替代石油,使我们生活在一个无化石燃料的世界中。

飘逸的小懒虫
务实的画笔
2025-07-29 14:09:40

科学的发展永远是不断前进着的,尤其是对于宇宙探索这个方面,每一个国家都进行着很多科技的进步,而我们会在科学中听到暗物质这个词,很多人疑惑什么是暗物质,研究它有什么用?简单来理解,暗物质就是宇宙中看不到的物质,研究它对于宇宙飞行器速度将起到质变的效果,我们来分析一下吧。

首先一开始科学家们利用知识对宇宙进行了一个质量的计算,得到了第一个数据,但是后面又实际对宇宙所发现过的物质进行质量的相加,得到第二个数据,但是比较起来第二个数据却足足比第一个数据少了三分之一的质量,这就让人很是疑惑了,这些丢失的三分之一的质量究竟跑到哪里去了,于是就有了暗物质的提出,科学家认为宇宙里面存在我们所看不到的物质,但是他们拥有很大的质量以及能量,目前也有很多说法可以证明暗物质的存在,但是从实际角度老看还是没有找到。

但是研究暗物质必然会是有巨大意义的,现在的宇宙探索之所以缓慢根本原因就在于推射器的速度达不到那个层次,而想要有质的提高,就需要改变燃料,而科学家们认为暗物质就是一个很好的材质,拥有恐怖的能量而且体积并不大,如果用暗物质当做燃料速度必然可以得到质的提高。

到时候说不定真的就可以找到适合人类居住的第二星球,这是非常重要的事,现在的地球虽然资源很多,但是已经被人类消耗了很多,加上环境的破坏本就很难再生的资源这次就更难了,因此寻找适合人类居住的第二星球是所有国家都在做的事,但是飞行器的速度提高不上去,这一切都无法实现。

典雅的橘子
整齐的睫毛
2025-07-29 14:09:40
暗物质,和黑洞类似,是一种依照万有引力F=GMm/r^2预言的天体。

人们根据现有的力学原理去计算双星系统(两个星体互相绕着运动)的运动周期,

结果却意外的发现,实际观测到的周期有时会比计算出来的数据大,也有时会比计算出来的数据小,

所以

为了解释二者的不同,

人们引进了“暗物质”的概念

这种理论认为,

在宇宙中,不仅仅存在着我们我们观测到的能发出光(本质是电磁波)的天体

还存在着一些不发出电磁波的物质,

这些物质具有质量,

因而影响了星体的运行周期

但他们往往是透光的或干脆就不发出光,

因而,以现有的技术条件,

很难探测到。

计算过程、公式等打不上来,一般也不需要打上来。所以我没发上来。

如果需要的话,

说一声,

我用邮箱发给你

温柔的小土豆
碧蓝的纸鹤
2025-07-29 14:09:40

人类文明发展至今,本身就不是一个顺风顺水的过程。为了更好的发展经济,无数的前辈先驱在这条道路上煞费苦心。从工业革命之后,电能的出现让人类文明上升了一个新的台阶,爱因斯坦提出的质能方程式,更是为核能的出现打下了基础。曾有科学家将宇宙的文明划分除了等级,只不过最终的答案却让他们笑不出来,人类的文明似乎并没有想象中的那样强大,在整个宇宙中,甚至连一级都没有达到。那么人类是否可以凭借自身的能力,将文明有所升级呢?

1

我们常说一个文明的发展,离不开能源和资源都不错。一般情况下,若有一种生物能够利用整个星系上的所有能源,那就可以说文明等级达到了十分高等的情况。高等文明本身的强大能力,绝对不是人类能够想象到的,在它们面前,哪怕是恒星的所有能源都会被随意掌控。别看我们现在的文明连一级都没有达到,科研人员却说不要太过失望,一旦掌握以下的三种能源技术等,有可能会成为宇宙中的高级文明。

2

一、掌握可控的核聚变。人类目前所使用的能源,大多都是不可再生的资源,当然太阳能和风能是个例外,只不过这两种并没有被广泛应用。科研人员在能源的了解中发现,核能在未来有望帮助人类实现文明升级。掌握可控的核聚变,是目前科研人员的首要任务。

3

太阳能够持续燃烧几十亿年的时间,就离不开它自身的核聚变。一般而言,核聚变最主要的原料就是氢元素,这种元素在地球上随处可见,因此,只要我们能够掌握出制备氢的能力,将其通过某些设备进行加工反应,就足以创造出可控的核聚变。目前科研人员为了解决这一问题,也正在攻克一个个难关,其中“电磁约束”是最难的一种,主要就是保证能够把氢的同位素原子核,掌控在一定空间里面,保证其不会外泄对人类造成影响。

4

二、反物质能源。从科技进步之后,人们对外太空领域的探索也变得详细起来,科研人员发现宇宙中存在一种特殊的反物质,大约只需要一克就足以摧毁半个城市,可见其威力不亚于核武器。如今,有不少的科研人员已经在实验室创造出了这种物质,只不过却没有办法将其储存下来,基本上不到一秒的时间,就会在空气中消失得无影无踪。这种比核能更加强大的物质,若是有一天能够被人类掌控,自然会让我们的文明等级提高。

5

三、暗物质,这种物质可以说是宇宙中的主宰者,只不过它比以上的两种更难掌控,就算是达到7级文明,也很难将其合理的运用。当然,以上的三种物质,也只不过是科研人员针对目前情况作出的猜测。你认为在宇宙中还有哪些资源,能够帮助人类升级自身文明呢?

坦率的超短裙
聪明的凉面
2025-07-29 14:09:40

在宇宙学中,暗物质(英语:Dark matter),是指无法透过电磁波的观测进行研究,也就是不与电磁力产生作用的物质。人们目前只能透过重力产生的效应得知,而且已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。整个宇宙的构成中,常规物质(即重子物质)占4.9%,而暗物质则占26.8%,还有68.3%是暗能量(质能等价)。暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性(inconsistency),对结构形成也非常关键。暗物质很有可能是一种(或几种)粒子物理标准模型以外的新粒子所构成。对暗物质(和暗能量)的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。

综上所述,暗物质由

1.冷暗物质:在经典速度下运动的物质。

2.温暗物质:粒子运动速度足以产生相对论效应。

3.热暗物质:粒子速度接近光速。

而暗能量是暗物质并列的成分,而且比它还大得多。

暗物质和暗能量都是能量。大一统论预言:在16种基本矛盾场子中,有8种是携带正反引力子的矛盾场子,除了两种量子数绝对值最大的正反引力场子是构成矛盾两极“黑洞”和“白柱”的成分之外,余下的三种引力场子构成了“暗物质”,是防止螺旋星系离散的“粘合剂”;还有三种反引力场子构成了“暗能量”,是防止星系之间聚合的“膨胀剂”。

在一些星系团中,星系之间的空间充满了炽热的气体,科学家用可见光望远镜无法看到它。这种气体只能被看作是X射线或伽马射线。科学家们观察这种气体,并测量星系团中星系之间有多少气体。通过这样做,他们发现星团中的物质一定是我们能探测到的五倍。我们无法探测到的无形物质叫做“暗物质”

瑞士天文学家弗里茨·兹维基(Fritz Zwicky)在20世纪30年代首次使用“暗物质”一词,他研究了所谓的彗发星系团,特别是它的旋转速度。星团就像旋转木马:它们的旋转速度取决于星团中物体的重量和位置,就像物体的重量和它们在旋转木马上的位置一样。他测量到的速度表明,星团的质量比可见光所显示的要大得多。

上世纪70年代,美国天文学家维拉鲁宾和她的同事通过研究星系自转来证实了这一结果。他们还发现单个星系,不仅仅是星系团,其质量比它们的可见光所显示的还要大。鲁宾和她的团队的工作有助于确立暗物质的概念。

在许多方面,科学家们对暗物质不是什么有了更多的了解,尽管他们对暗物质可能是什么有一些想法。

暗物质可能是褐矮星,“失败的”恒星因为缺乏开始燃烧所需的质量而从未点燃。暗物质可能是白矮星,即中小型恒星死亡核心的残余物。或者暗物质可能是中子星或黑洞,大恒星爆炸后的残余物。

然而,这些建议都存在问题。科学家有强有力的证据表明,没有足够的褐矮星或白矮星来解释所有的暗物质。黑洞和中子星也很罕见。

暗物质可能不是由我们所熟悉的物质组成的。组成暗物质的物质可能不同。它可能充满了理论预测的粒子,但科学家们还没有观察到。

因为科学家不能直接看到暗物质,他们已经找到了其他方法来研究它。我们可以用间接的方法来研究事物,比如看一个影子,然后对阴影的投射做出有根据的猜测。科学家间接研究暗物质的一种方法是利用引力透镜。

鲤鱼山水
鳗鱼战斗机
2025-07-29 14:09:40
自然界里没有暗物质。

暗物质的诞生,是某一位或者某几位天文学家,在观测宇宙中星系(河系)的时候,发现河系以不寻常的规律聚拢。这种聚集的程度,远远超过了万有引力的限定。

为了用万有引力解释这个不符合万有引力的现象,天文学家们以其一向的治学严谨态度,用当年提出以太论的精神,提出宇宙间存在一种无法被观测、无法与电磁波起反应、但是有质量也就有引力的物质,该物质被这些兴奋的天文学家们命名为暗物质。

当然,他们是天文学家不是物理学家,他们无法也不屑于解释,为什么暗物质无法与电磁波反应,被人类观测到。

但是,不久之后,有另外一些天文学家提出了反对意见,因为他们发现,包括银河系在内的星系内星体运转,基本符合万有引力,如果暗物质存在,根本无法解释暗物质为什么在星系内不起作用。

于是,支持暗物质理论的天文学家修正了他们的理论,暗物质不存在于任何河系内,而是以暗物质晕的形式,以上帝般的精巧,布置在河系的周边--------暗物质晕紧密的与河系结合在一起,却小心翼翼的不影响河系内的重力环境,而只对河系间的重力环境施加影响。

当然,天文学家们也无法解释,为什么暗物质以晕的方式,分布在河系周边。

所以,你问的大自然,我理解为地球、太阳体系,地球、太阳体系内,没有暗物质的存在。

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暗物质的能量大吗?

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即使按照那些支持暗物质理论的天文学家们的理论,暗物质也和能量无关,仅仅是一种不与光、电磁波其反应的物质罢了。

当然,能量等于质量乘以光速的平方。理论上来说,任何物质凐灭,都能够获得能量。.

物质本身就是能量组成的。

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是否可以利用暗物质穿越到过去??

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暗物质和时空穿梭没有任何关系。

迄今为止,人类尚没有任何手段对时间、空间施加影响。