磁重联难题或被破解，我们离核聚变能源又近了一步

研究人员可能已经解决了围绕“磁重联”的谜团，这是一个打破核聚变中的磁场的过程。这个发现意味着我们可以找到新的方法来加强我们的磁屏障，使更好地完成核聚变实验。

来自美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）和普林斯顿大学的研究人员可能已经解决了“磁重联”的谜团，可以让我们更好地预测太阳耀斑和磁重联抑制核聚变的问题。后一个问题如果得到解决，就意味着我们离用之不竭的核聚变能源又近了一步。

磁重联出现在电能集中的等离子体薄层中。当等离子体中的磁感线聚在一起、断开、重新连接并发生爆炸时，就发生了磁重联。

这个过程可以用Sweet-Parker模型描述。但这个理论不能解释为什么磁重联的速度比理论预言更快。

新的研究使用“等离子团不稳定性”（plasmoidinstability）的现象，详细解释了快速磁重联的发生。等离子团不稳定性的现象发生在等离子体薄层分裂为许多等离子体碎片的时候。

研究人员提出了一个关于等离子体团不稳定性的一般理论。他们说，等离子团不稳定性始于Sweet-Parker模型中的一个线性阶段，然后加速到爆炸阶段，这会加快磁重联。

他们计算了每个阶段的持续时间以及其中的物理过程。最后发现，该过程不遵循幂次定律，这意味着降低不稳定性不能以可预测的方式影响磁重联的速度。

连接核聚变

磁重联是许多剧烈自然现象发生的原因，包括太阳耀斑、极光、γ射线爆发等等。如果能够计算磁重联何时加速，我们就能预测太阳耀斑、太阳风暴和其他反常的空间天气。

磁重联也会影响我们对核聚变的研究。人工产生核聚变最主要的方法之一是使用托卡马克聚变反应堆，这个方法可以把等离子体约束在磁场中，这些在特定区域迫使氢发生聚变。但在实验中，磁重联会破坏这样的区域，使得等离子体难以得到控制、聚变过程难以维持。这个发现或许可以让我们找到新的方法加强磁屏障，使聚变实验更好地进行。

编辑：严寒

链接：https://futurism.com/new-groundbreaking-revelation-brings-us-closer-to-nuclear-fusion/

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