引力波对人类的隐秘,

2024-05-2402:46:56综合资讯0

2016年2月27日,本月的一件世界级大事是:在爱因斯坦提出引力波概念100周年后,引力波被首次直接观测到。据说,脑瓜灵的商家已经推出了防引力波孕妇装、引力波美容器等新产品。不过和这些恶搞相比,引力波能否应用于技术,这还真是个挺严肃的课题。

美国版引力波“武器化”

美国的国防情报局DIA早在2008年就研究过引力波如何应用于技术斗争以及这种技术对美国的威胁。美方研究认为,引力波的“武器化”,主要在通讯、探测和动力三个领域。

引力波通讯--实现战场沟通

当今世界已经成为一个信息充斥的海洋,我们每个人手中的手机已成为信息发送与接收的平台。在战场上也是同样,至关重要的数据链和各种有线、无线宽带网络,奠定了网络化战场的基础。

然而无论是民用还是通讯,在高速发展的背后,基础是无处不在的通讯节点。没有基站,再牛的手机也没有信号;没有卫星,美军的高技术战争就成了摆设。这也是美军对其他国家反卫星武器十分警惕的原因。因为在信息大爆炸的背后,依靠电磁波传输的本质并没有改变。电磁波虽然速度等同于光速,但只能直线传输且无法穿透障碍物,这就需要在地面或者太空建立各种节点,才能满足全球信息交流的要求。

现代战场的有些特殊环境中,通信更是一个重要问题。例如水下战斗的潜艇,就无法接收无线电信号。这使得百年来潜艇的作战样式,没有明显的改变,大多数情况下只能“单独作战”。即便是执行战略核打击任务的,也必须定时发射接收器,来接收上级的指令。

如果引力波能够应用于通讯领域,那么人类的通讯将迈入一个新时代。因为由于引力波具有超强的穿透性,因此采用引力波的通信方式,将无视各种物体的阻隔,从而实现战场真正的“”沟通。到时候不要说潜艇可以在水下接收指令,就连天上的通讯卫星都成了摆设,因为引力波的电台发射的信号,不要说山那边的哨所,就连地球对面的人都能收得到。

引力波雷达--让隐身装备无所遁形

从科学家设想的引力波原理上说,有质量的物体就能够发出引力波,这就等于说可以利用这一特点探测各种物体。这一点对于战场探测,有着非常大的吸引力。

现在战场探测主要通过雷达、激光、红外等手段,但是先进的武器装备也针对性地使用了各种雷达、红外的隐身手段来躲避探测。美国从F-117到F-22再到F-35,把战机拉到了雷达隐身的时代;像法国的拉斐特护卫舰,美国的濒海战斗舰、朱姆驱逐舰,也开始全面贯彻舰艇雷达和红外隐身的设计思路;而一些新设计的坦克,也把降低红外辐射,作为重要的的指标。

而美国等军事大国,通过材料科技的发展,甚至开始研究“隐身衣”,让各种装备和人员实现“可见光隐身”。可以想见,未来的战场上,“隐蔽”将成为各种装备的主流特点,而这也给探测带来巨大挑战。

在引力波探测雷达面前,所有的“隐身装备”都将无所遁形,因为所有的物体都会辐射引力波。

美国国防情报局认为,引力波不但可以在上面所说的“被动探测”上大显神威,而且还可以主动成像。也就是说类似于雷达发射电磁波,引力波雷达发射出特殊的引力波,可以无视各种物体的阻隔,从而具有“窥探一切”的能力。美国国防局甚至警告,如果由某些国家掌握了引力波探测技术,那么他们在地球对面,就可以看到美国白宫里的一举一动。在引力波雷达面前,人类的隐私将不复存在。

引力波动力--向重力说再见

美国国防情报局报告认为,引力波的发现将使人类对客观世界尤其是重力的认识进一步加深,从而让消除乃至控制重力成为可能。

现有的所有军事平台,都是使用机械部件来实现战场机动。地面装备是通过内燃机推动车轮和履带,水面和水下装备是通过发动机带动螺旋桨在水中推进,而空中装备则是通过航空发动机的涡轮推动空气实现飞行。这些现有的武器装备貌似强大,但推进效率并不高,战场的适应性也有限。

但如果通过研究引力波控制了重力,那么整个人类现有的交通工具全部会被扫进历史的垃圾堆,而利用引力波的反重力发动机,将让所有的交通工具实现“无推进剂推进”,从重力场中获取能量。

而任何一种军事装备也将获得海陆空天乃至全太阳系的无线机动能力,传统的陆海空天装备界限也将消失。反重力发动机推进的平台,既可以为坦克,也可以为舰艇潜艇、轰炸机甚至太空飞船所用,同时不用考虑重量而使用严密防护的装甲和大威力武器。这其实已经就是科幻小说中的神秘而强大的“UFO”了。

而且反重力的研究,可以让现有绝大多数武器失效,因为只要在本国、本阵地上设立“反重力场”,那么敌军除了电磁、激光等武器外,传统的炮弹、导弹都将失去作用。因为导弹、炮弹将无法下落击中目标,这将是最有效的反导系统。甚至在一些科幻小说中,反重力被应用于攻击对手的本土目标,譬如说让敌国政府机构升到半空中,然后再把他们狠狠摔到地面上。

引力波真能造武器 科幻与现实之间

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尽管“引力波武器化”听起来有些离谱,但这并不意味着在某些基础理论方面不可能有突破。我们至少需要对军事敏感性有所了解。因为在人类科学史上,军事和基础科学往往相辅相成,相互推动。

从20世纪初开始,这一趋势变得更加明显。爱因斯坦相对论的出现引领了整个人类科学的发展方向。以下是一些典型例证:

近代化学奠定了现代军事工业的基础

18世纪,拉瓦锡提出了氧化学说,开启了化学革命的大门,使人们从定性的研究转向了定量的研究;19世纪初,道尔顿的原子论阐明了化学的统一理论,推动了化学的新发展;19世纪60年代,门捷列夫创立的元素周期表不仅对化学理论具有重大意义,而且对化学工业以及其他工业的兴起也起到了重要的促进作用。

不到两百年的时间里,基础化学的理论突破推动了化学工业的蓬勃发展,从传统的黑火药变为了火药、炸药、无烟火药和梯恩梯等高性能材料,其性能显著提高,满足了枪炮对性能的要求,奠定了现代军事工业的基础。

数学物理学推动了航空航天技术的发展

17世纪,伽利略通过大量的观察实验,结合惯性定律等物理知识,推导出了弹丸运动的抛物线方程,并以此为基础撰写了关于自由抛射运动的著作,用科学的理论解释了射角为45度时射程最远的事实,标志着弹道学理论的初步形成。

微积分理论的出现促进了航空动力学等一系列理论的“井喷”,并推动了战斗机、弹道导弹、火箭等一批新武器的产生。

电磁波研究推动了激光武器的发展

1905年,爱因斯坦在《关于光的产生与转化的一个启发性观点》一文中,将1900年普朗克提出的能量量子的概念推广到辐射的发射和吸收,提出了光量子和光电效应的概念,揭示了辐射的波粒二象性。

1916年,爱因斯坦在解释黑体辐射定律时,又提出了受激辐射的概念。随着微波谱学的发展,1954年第一台微波激光器研制成功。1960年,美国成功研制出第一台红宝石激光器。

探索原子结构为核能提供了理论基础

20世纪初,爱因斯坦提出了著名的质能方程,解释了物质内部能量和质量相互转化的关系。在这一理论的指导下,量子物理学家积极探索原子内部结构规律,取得了一系列惊人的发现。

1919年,卢瑟福利用镭放射出的“射线”轰击其他元素,实现了人工嬗变,为实现人工核裂变奠定了基础;1932年,英国物理学家查德威克在卡文迪许实验室发现了中子,成为轰击原子核的理想“炮弹”,找到了打开原子核内部的“钥匙”;1938年,居里夫人、费米、哈恩等著名物理学家在大量实验的基础上提出了核裂变理论。

本文来源:北京晚报-北晚新视觉网 郑文浩