人类社会曾经发生两次工业革命,第一次是
18
世纪
从
英国
发起的
技术革命
,它开创了以机器代替
手工工具
的时代。这场革命以
蒸汽机
作为动力机被广泛使用为标志。这带来了社会关系的深刻变革,落后的自耕农阶级消失了,工业资产阶级和工业无产阶级发展壮大(可以统称为城市市民),这次革命被称为第一次
工业革命
或者
产业革命
。
1870
年以后,
科学技术
的发展突飞猛进,电力的广泛应用、内燃机和新交通工具的创新、新通讯手段的发明,诞生了第二次工业革命。
人类文明进步的历史就是能源利用进步的历史。人类最初是以采摘野果为生(野果是植物收集太阳能源之后的结果),过的是茹毛饮血的生活;其后学会了种植,进入了农耕社会,农耕社会的本质是人类通过自身的努力将将太阳传递到地球的能量固定下来,提升人的生存能力;化石能源的利用和牛顿等人的科学功绩将人类社会带入了现代文明,而两次工业革命都主要是能源利用方式的提升,带来了生产力的飞速进步。
新的工业革命正在发生:
首当其冲的依旧是能源利用方式的进步。据路透社
1月26日报道称,美国科学家给氢施加极强的压力,使之变成金属。这项刊登在美国《科学》杂志上的发现,首次证实
物理学家
希拉德·贝尔·亨廷顿和尤金·威格纳
1935年提出的理论,即通常为气体的氢在极大压力下可能变成金属形态。
该研究报告作者之一、哈佛大学物理学家艾萨克·西尔韦拉在一份声明中说:“这是高压物理学领域的圣杯。”“这是地球上有史以来的第一个金属氢样本。所以在面对它的时候,你看到的是以前从未存在过的东西。”为了实现这一壮举,西尔韦拉与博士后研究员兰加·迪亚斯对一小块氢样本施加每平方英寸(约合6.45平方厘米)超过7170万磅(约合3252万公斤)的压力,这比地球核心处的压力还大。
在这一极端的外部压力下,分子氢的化学键被打开,最终形成由氢原子为最小单位而组成的晶体氢,即
具有金属性质的金属氢
。
虽然判断这种氢金属材料是否稳定依然是一个十分重要的课题(有预测说该种材料是“亚稳态”,即材料本身并不处于平衡状态,能维持的是相对稳定的状态。碳加压后变成金刚石,或与此近似),但毫无疑问这是一项伟大的发明:
其一,金属氢具有超导体零电阻的特点,可以用于电力传输系统、让电动汽车更有效率、使磁悬浮高速列车成为可能;可以制作人类已知最强大的火箭推进器,彻底改变航空航天领域,让人类探索外太空变得更加轻松。
其二,这意味着可以制造体积更小、威力更强大的武器(包括无污染氢弹),因为引爆金属氢将释放巨大的能量。甚至在未来,单兵战斗力都可以得到大幅提升,肩扛式导弹的弹头都可以使用金属氢作为爆炸物。
其三,如果氢和金属氢的制备技术不断进步、降低成本,甚至一辆机车、汽车、一架飞机都可以使用一小块缓慢释放氢气的金属氢来推动,每个家庭仅需一个“燃烧”金属氢的小型发电机就可以提供所有能源,最重要的是,它是完全清洁的能源。
今天的世界,技术进步的速度是飞快的,未来,需要严密关注金属氢技术的进步,因为这是可以改变世界面貌的技术。
以前多次提到核聚变技术,金属氢的发现,或可以极大地推动这项技术的进步,因为原理上金属氢中的氢原子可以更容易地嵌入其它元素中,发生剧变反应。
暗物质与暗能量的研究正在不断推进。
新的能源革命一触即发。
其次是量子纠缠。
近一个世纪以来,科学家一直在为
“
量子纠缠
”(quantum entanglement
,有译为
“
量子缠结
”
现象
)
而纠缠不休,因为这种微观物理现象似乎不遵守物理学基本定律
——
光速不变,而被爱因斯坦斥为
“
幽灵般超距作用
”
。去年年初,
“
量子纠缠
”
还被列为
“21
世纪十大待解科学谜团
”
之一。
但最近一名荷兰科学家领导的国际科研团队表示,他们的实验据说可以证明量子力学最根本的理论之一:据《纽约时报》
2016年
10
月
22
日报道,荷兰代尔夫特理工大学
(Delft University ofTechnology)
的科学家采用贝尔实验方法,证实相距