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就此个人感到反引力飞船的论争很难创立起来,这次西藏大学领头建设的相当重力离心模拟与尝试装置
2020-04-22 18:05

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问:反重力飞船是否在理论上能造出来?

19世纪穿上反重力内衣漂浮的想象图

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据国外媒体报道,在1879年,一家伦敦的制造厂试图造出美国发明家托马斯爱迪生设计的反重力内衣。从图中可以看出,这是一个富有想象力的画面,穿着者反重力衣服的孩子们在家中飘来飘去。而博物馆的观众穿上反重力内衣漂浮起来,以欣赏位于博物馆高处的壁画。当然,这并不是真实的,爱迪生似乎可以实现以前人们认为不可能实现的事物。由科幻小说家Garrett P. Serviss曾出版了一本《爱迪生征服火星记》,其中介绍了许多现代科幻小说的题材,比如,外星人绑架、太空服、射线分解仪等等。

人类从古到今生活在常重力的地球表面,渴望获知超重力下的物质世界。超重力离心模拟与实验装置旨在推进人类超重力科学与应用研究,服务国家重大战略需求。2018年1月15日,国家发展改革委正式批复超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施项目建议书,项目法人单位为浙江大学,批复总投资20.3434亿元,建设周期5年。这是在浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目。

不能。因为目前根本没有发现可以在人类尺度上应用的反重力原理。但人类并不是对反重力原理一无所知,虽然知之甚少,但还是有线索的。

虽然小说里没有直接描述具有反重力功能的内衣,但是上个世纪著名的科幻小说家乔治威尔斯在在《第一次登上月球的人》中创造了一种虚构的物体,这种材料可以抗重力,被用于制造飞船,同样也能用来设计成反重力内衣。那什么才是现实生后中的反重力计划呢?在上个世纪早期出现的科幻小说中,无数的年轻人都为具有反重力功能的衣服感到兴趣,这也成就了他们对自己未来的理想。其中就有5个最知名的反重力计划的研究者。

国家重大科技基础设施是推动国家科学和技术发展的“国之重器”,是长期为高水平研究活动提供服务、具有较大国际影响力的国家公共设施,是我国实现从科技大国向科技强国跨越的有力支撑。“十二五”以来,我国重大科技基础设施建设取得显著进展,“天眼”射电望远镜、“人造太阳”托卡马克核聚变研究装置等设施全球领先。

因此个人认为反重力飞船的理论很难建立起来。

1.美国商人罗杰巴布森(Roger Babson)

地球上的万物都受到重力的作用,物体在地球上所受的重力场为常重力场,重力加速度约为9.8m/s2,超过这个数值称之为超重力场。例如,木星超重力场是地球常重力场的2.33倍。超重力具有“时空压缩、能量强化”和加速相分离三种基本科学效应,可以带给人们更多观察世界、理解世界的视角和方法。人们可以采用多种途径营造超重力场,例如,过山车的加速度达2倍重力加速度,航天器发射时加速度可达8倍重力加速度。1869年,法国科学家E. Philips最早提出了用离心惯性力来模拟超重力的构想:通过转臂高速旋转在实验舱内产生超重力场。目前,世界上容量最大的美国陆军工程师兵团离心机的容量已达1200重力加速度žž·吨。

反重力是什么?

要回到这个问题,我们要反过来问——反重力不是什么?

反重力不是没有重力,或者失重;

反重力不是反物质产生的重力,反物质仍然产生重力,因为反粒子的质量与正粒子质量相同;

上图:反重力不是反物质产生的。

罗杰巴布森是一位非常成功的商人,也是位于美国马萨诸塞州巴布森学院的创始人。在1948年,他又创办了一个重力研究基金会,这个基金会则是完全致力于研究如何克服重力的影响,而克服重力则至少更好地了解这个神秘的力量。

此次浙江大学牵头建设的超重力离心模拟与实验装置,是综合集成超重力离心机与力学激励、高压、高温等机载装置,将超重力场与极端环境叠加一体的大型复杂科学实验设施。主要建设两台超重力离心机主机,最大离心加速度1500倍重力加速度、最大负载超过30吨、最大容量超过1500重力加速度·吨;以及边坡与高坝、岩土地震工程、深海工程、深地工程与环境、地质过程、材料制备共六座超重力实验舱。该设施建成后,将成为世界领先、应用范围最广的超重力多学科综合实验平台。

人类反重力的研究史

据说美国空军在1950年代和1960年代曾对重力控制进行过研究。

美军前中校安塞尔·塔尔伯特上校曾撰写了两篇报纸文章,声称大多数主要的航空公司在1950年代就开始了重力控制推进研究。

格伦·马丁公司(Glenn L. Martin Company)是公开进行重力控制研究的公司,并成立了研究院。

1973年的曼斯菲尔德修正案终止了对反重力项目的军事支持。

1988年7月,罗伯特·L·弗雷德(Robert L. Forward)在美国航空航天学会/美国机械工程师协会/美国汽车工程师学会/美国工程教育协会第24届联合推进会议上发表了一篇论文,提出了邦迪负重力质量推进系统。

1992年,俄罗斯研究员Eugene Podkletnov声称在对超导体进行试验时发现,快速旋转的超导体会降低重力作用。但此实验基本上无法重复。

2013年,欧洲核子研究中心(CERN)在旨在研究反氢能级的实验中寻找反重力作用。反重力测量只是一个“有趣的杂耍”,尚无定论。

哥德科学基金会的重力研究所试图重现许多声称具有“反重力”效果的不同实验。该基金会为可重现的反重力实验提供了100万欧元的奖励。但迄今为止,该小组通过重现过去的实验来观察反重力作用的所有尝试均未成功。

上图:正质量的飞船与反质量恒星的科幻假设。

该基金会的一个委托人,阿格纽(Agnew Bahnson),创办了北卡罗莱纳大学教堂山分校场物理研究所。而在1967年,巴布森去世后,该基金会就解散了,但是其仍然举办着研究重力现象的征文比赛。在过去的获奖者中,就有曾在2006获得诺贝尔物理奖的天体物理学家乔治斯穆特。

浙江大学超重力研究中心持续开展了十余年的超重力科学与实验研究,建成了容量400重力加速度·吨的超重力离心机ZJU400及系列机载实验装置,形成了一支高水平的超重力科学研究和实验技术队伍。据该团队负责人、中国科学院院士陈云敏教授介绍,该设施将具备再现岩土体千米尺度演变与灾变、污染物万年历时迁移及单次实验获取千种材料成分的能力,可为重大基础设施建设、深地深海资源开发、高性能材料研发等提供基础条件支撑。

人类关于反重力作用的线索是什么?

我们对引力已经有了相当的了解,从牛顿的苹果到爱因斯坦的时空的几何,以及最近科学家提出的富有颠覆性的关于引力的“信息”本质认知。引力已经被充分地阐述。但是反引力作为逻辑合理的概念,仍然像是一个迷。反重力产生的可能性取决于在量子尺度上对重力的检测和描述。截至2019年,物理学家尚未发现引力的量子性质。目前人类关于反重力的理论假设集中在下面几个方面:

负质量:反重力在广义相对论的框架下是非法的。在广义相对论下,重力是由局部质量引起的空间几何形状变化的结果,而重力实际上是变形空间的特性,而不是真正的力。尽管并不存在“负几何”的定义,但可以通过“负质量”来产生“反重力”。实际上,适用于我们宇宙的相关数学模型和物理公式本身并不排除负质量的存在。广义相对论和牛顿引力理论似乎都预示着负质量将产生排斥性的引力场。尤其是赫尔曼·邦迪爵士在1957年提出,负重力质量与负惯性质量相结合,将符合广义相对论的强等效原理以及线性动量和能量守恒的牛顿定律。邦迪的证明产生了相对论方程的无奇点解。

上图:负质量导致反重力的示意,这只是理论上的情形。

我只从人类现在已经掌握的物理学的一般知识和概念出发,谈点看法。“重力”是什么?“是万有引力”。而”万有引力”也许是物质世界而非反物质世界人类的认识。人类现在似乎察觉到了“反物质”、“反能量”或者说是“暗物质”、“暗能量”的存在,可是遗憾的是至今仍没有确凿的证据。如果人类在