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解決人類的能源問題,雖然人類現在能夠利用地球上幾乎所有能利用的能源來滿足人類的各種生產。但這些能源效率跟能源轉換率都實在是太低效了。而且也基本只能滿足人類在地球上的活動。如果要想去探索宇宙,征服其他星球,核能是目前人類唯一的選擇,雖然我們現在對核能的利用也非常成熟,各種核電站,核動力航母。但這些都是核裂變的核能,這種核能產生的廢料是人類的生態環境無法承受的。而且核裂變所釋放的能量並不是最高的,目前人類已知最高的是核聚變,俗稱“人造太陽”。科學家之所這樣痴迷於核聚變,是因為核聚變除了釋放出巨大的能力以外,幾乎不會產生任何的廢料,被稱之為清潔能源。而核聚變所需要的燃料氘和氚,在海水中可以說是取之不盡的。
假設一下,如果人類能完全的控制住核聚變反應,像建設核裂變電站一樣建造核聚變電站,那將會是怎樣一番景象,人類可以關閉一切對環境有汙染的發電站,同時透過核聚變電站所發出的電量,可以打打降低現在的電價,雖然現在的居民用電並不高,但是商業用電還是比較高的,假如電力降低到幾分錢錢一度或者更低,這將大大提高人類的生產效率,生產效率的提高也將大大降低人類的生活成本跟生活壓力,當不再為衣食住行而煩惱的人越來越少的時候,抬頭仰望星空的人將會越來越多,人類可以將更多資源利用到突破地球引力的束縛的研究中去,建立太空基地、月球基地、改造火星生態環境。開發整個太陽系的資源以滿足人類科技的發展。這時人類的眼中將不再是抬頭仰望星空,而是站在漂浮在宇宙中的巨型飛船上艦橋的視窗邊,眼中的目的地是對比鄰星系的探索。
所以,這就是科學家為什麼想要去建造“迷你太陽”的目的。
直徑約140萬公里的太陽是我們太陽系中心的巨大等離子球。人類研究太陽已有千年歷史,可追溯到古代,現在甚至傳送探測器來“觸控”它。太陽最吸引人的一個方面是它的磁場如何影響整個太陽系。威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員希望更好地瞭解這一過程,因此他們建立了自己的“迷你太陽”。
一項於7月29日發表在《自然物理》雜誌上的論文詳細介紹相關研究,“迷你太陽”僅3米寬。研究人員稱其為大紅球( Big Red Ball)。研究人員用氦氣(存在於實際的太陽中)並將其轉化為等離子體。球體中心的磁鐵產生磁場,一旦團隊向機器施加電流,它就能準確地模擬真實太陽的等離子體和磁場通常的執行方式。
他們將注意力轉向太陽風,這指從太陽上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流。他們能夠在大紅球內部重建太陽磁場帕克螺旋(Parker Spiral)。Peterson將團隊的重建工作視為螺旋的“大比例地圖”,並確認它是如何透過太陽的等離子流產生的。
此外,研究人員還發現了等離子體“打嗝”,這是一種巨大的等離子體噴射,從太陽流中流出並有時為太陽風提供“燃料”。透過大紅球內部探頭的監控工作,團隊可以看到它們如何移動以及等離子體旋轉的速度。
Peterson說:“衛星可以觀察到這些噴射,但沒有人知道是什麼驅使它們。我們在實驗中看到了非常相似的‘打嗝’,並確定了它們的發展方式。”