什么是光子火箭,光子火箭的原理是什么?
先解释一下“光子”的概念。“光子”就是构成光的粒子,是电磁辐射的载体,它以光速运动,并具有能量、动量、质量。
“光子火箭”的概念:如果我们把宇宙中存在的丰富的氢收集起来,让它和其“反物质”在火箭发动机内湮灭,产生光子流,从喷管中喷出,这种火箭就是“光子火箭”。
“光子火箭”的原理是:利用电磁辐射量子(光子)的定向流产生推力,通过光子源中的光子与高速运动的介子(如电子和中微子)相互作用,产生推力。
当“光子”从火箭的尾部喷出来的时候,就具有光的速度,可以达到30万千米/秒。如果用光子来作为火箭的推力,我们到达太阳的近邻——比邻星就只要4-5年的时间!
光子火箭属于非常规推进技术,是未来实现星际航行的动力装置。它建立在正物质与反物质相遇时会立即发生质量湮灭过程并产生大量光子流的原理上并被认为可行。
光子火箭发动机需要50000-250000k的高温才能在光子源中获得足够大的光压。现代技术尚未解决高温问题,光子火箭的设想还只是停留在理论上,制造它的困难在于它的结构。
我们已经知道,原子是物质化学变化中最小的微粒,原子又是由带正电的原子核和围绕原子核运动的带负电的电子组成的。原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。质子、中子和电子还可以分成许多微小的粒子,如中微子、介子、超子等等。
科学家还发现,宇宙中还存在着和这些粒子对应的、电荷相等而符号相反的粒子,如带正电的“反电子”、带负电的“反质子”等,这些粒子被称为“饭粒子”。
科学家预言,在宇宙空间还存在着“反粒子”组成的“反物质”,当粒子与“反粒子”、物质和“反物质”相遇的时候,就会发生湮灭,同时就会产生大得惊人的能量:500克的粒子和500克的“反粒子”湮灭,所产生的能量就相当于1000千克铀核反应时释放的能量。