人类离制造能量护盾还有多远?

我从能量的角度来说一下。

能量盾,顾名思义,就是利用能量制造一个力场或者磁场来抵消炮弹或者高能武器的攻击。理论上,这种力场或磁场应该能够在攻击点释放出至少与炮弹和能量束相同的能量。如果按照电影里的效果,你甚至应该把自己包裹在这个高能位里。

因此,这种能量护罩所需的能量极其巨大。假设一枚120mm炮弹的动能为10MJ,如果要给一辆坦克加装可以抵消这枚炮弹的护盾,那么整个坦克所需的能量约为64m2(以M1坦克的尺寸为例,不考虑顶部)。假设0.12米x0.12米的区域只释放10兆焦耳,那么整个能量盾所需的能量差不多是45000兆焦耳,等于123000千瓦时,或者10吨TNT当量。

123000千瓦时看起来不多,但也只是几毫秒消耗的能量。根据电影中的表现,能量护罩至少会持续几秒甚至几个小时。如果持续几秒钟,那么消耗的能量放大1000倍,达到1亿度以上!如果持续几个小时,就会放大3600倍,达到5000亿千瓦时以上。

三峡水电站年发电量差不多6543.8+0000亿千瓦时/年,年发电量估计能让一辆坦克维持6543.8+00分钟的能量盾。这个能量其实相当于654.38+00万吨TNT当量的氢弹。

也就是说,为了保护一辆坦克10分钟,需要消耗10万吨氢弹的能量。直接扔氢弹。闻起来不香吗?(陶慕剑)

能量护盾在科幻电影中很常见。它们被称为星舰的标准,也是重要建筑和武器的标准。能量护盾可以瞬间形成分散在物体周围的能量护盾,抵御外界所有物体或能量的攻击。

人类离这项技术还有多远?

我不敢说这有多远。现在这个领域的技术只是猜测。在理论推测的初始阶段,没有歧义。

为了让片子更酷,我们看到能量护罩瞬间竖起,表面闪着蓝绿光。在《星球大战》中,这种护盾甚至可以抵挡一支庞大舰队数十小时的攻击。能量护罩的建立首先需要一个传感器和一个发电机。传感器接收来自外部的威胁,发电机产生能量场。

能量场可以用什么来实现?

如何解决来自外部的动能攻击或能量攻击?几年前,波音公司申请了一项名为电磁电弧衰减冲击波的专利。这个思路是,当爆炸产生的冲击波在这个密度空气层中传播时,传播能量急剧降低,从而达到防护效果。然而,这只是衰减了冲击波。

没有什么能阻止动能攻击它。

另外,现在和未来可能广泛使用的激光武器,激光武器的攻击速度是光速,集中能量高,可以轻易摧毁目标。

能量盾所需的能量从何而来,如何聚集如此巨量的能量抵御攻击,这些都是无影的东西。科幻电影的想法虽然好,但现实很骨感。

其实能量盾主要存在于科技影视剧中。如果非要走向现实,恐怕要走的路还很远。

首先,把光子以非常稳定的形式固定在一个物体周围,很可能不是需要多少能量的问题,而是科学技术的问题。

我们人类目前处于一级宇宙文明的后期,连地球上的能量都没有完全为我们所用,更别说控制光子了。

我们对能量的利用还很简单,对各种物质的认识还处于初级阶段。

要造出类似能量护罩的东西还很遥远,但类似能量护罩的东西其实人类已经在研究了。

一个研究小组正在研究一种类似于人造地球磁场的装置,以保护宇航员免受太空中各种致命射线的伤害。

英国和葡萄牙的科学家利用数学模型计算出,制造直径数百米的“人造磁场气泡”来保护航天器是可能的。当然,这一切都在试验阶段,能否实现还是个问题。

另外,据说碎音公司在2015获得了一项专利。专利技术用于抵抗爆炸产生的冲击波。据说是等离子场,可以减弱爆炸后的冲击波。波音公司的这项技术将应用于军事,主要是抵御激光等能量武器。

总之,能量护罩得不偿失。也许未来科技突破后会有新的发展,现阶段不太现实。

真正的能量护罩是扭曲空间形成的低速带。

当一个物体进入屏蔽区的速度大于低光速区的c值时,这个物体就会转化为纯能量。

理论上是可以实现的,但实际操作中,我们得先把曲率引擎搞出来。

这件事比较难!

因为“曲率引擎”现在只是理论上相关,压缩前部空间,扩大后部空间,这样引擎就可以把目的地“拉”到几光年之外。

能量防护盾是曲率引擎的后半部分。扩大空间的曲率使得空间中的光速趋近于零。

从理论上讲,这是一种合理的方式,但目前我们还没有能力改变空间的曲率。

当然,目前这些所谓的纯理论离工程实现还太远,所以能量盾这个超级科幻的东西还是天方夜谭。

在很多科幻作品中,能量盾可以无视一切攻击。它看不见摸不着,却又真实存在。任何被能量护罩保护的东西都可以免受外界的伤害。

虽然这只是人们的想法,现实世界中没有能量盾这种高科技,但并不代表未来不会存在。今天就来讨论一下这种可以无视一切攻击的能量盾有没有科学依据。

通常,我们认为能量盾是一种力场。宇宙中有四种基本力,强相互作用力和弱相互作用力隐藏在原子核中,引力强度非常非常低,方向错误。所以,如果能量护罩是一种力场,那么只有一个选择:电磁力。

事实上,我们每个人都处在一个巨大的能量屏蔽中——地球磁场。太阳并不像我们想象的那么和蔼可亲。它在为我们提供光和热的同时,还会不怀好意地发射出大量高速带电粒子。没有强磁场的保护,我们赖以生存的大气层就会被剥离,地球上就不会有生命。

但是,并不是所有的物质都会受到电磁力的作用,所以无论电磁力有多强,我们都不能“无视所有的攻击”。我们必须给这个能量罩加些东西。

众所周知,带电粒子会受到磁场的影响,强磁场也能使带电粒子围绕自身运动。在这种情况下,如果绕磁场运动的带电粒子数量足够多,速度足够快,就可以形成一个势垒,然后通过磁场叠加的方法就可以把势垒塑造成任意形状。

理论上,上述能量盾可以抵御所有基于电磁原理的攻击,那么它是否可以防御物理动能攻击呢?我们继续看。

上图是相对论中的动能公式(其中m0为静止质量,C为光速常数,V为物体速度),说明当物体速度无限接近光速时,其携带的动能也是无限增加的。根据这个原理,我们可以利用磁场将带电粒子加速到非常高的速度,使每个粒子携带极高的动能。

当一个攻击实体接触到这个能量护罩时,大量高速运动的带电粒子会将其动能倾泻到它身上,从而使它瞬间解体爆炸。爆炸产生的碎片会被密集的高能粒子阻挡在防护罩之外,爆炸释放的能量一部分会被这些粒子吸收,再次转化为它们的动能,另一部分则会消散在周围的空间中。

从能量效率的角度来看,这个能量护罩中的带电粒子在任何时候都不应该有极高的速度(毕竟太耗能了),所以我们也需要一个高度灵敏的智能预警系统,可以决定何时何地将护罩中的带电粒子加速到什么程度。这可能就是为什么在一些科幻剧情中,能量护盾一般接近透明,受到攻击时会突然亮起来的原因。

那么人类离制造能量护盾还有多远?

从上面的描述我们可以知道,这种能量屏蔽有两大要求,第一是强大的能量,第二是成熟的磁约束技术,而这两点在目前的受控核聚变技术中已经初具规模。目前最有可能实现受控核聚变的托卡马克环装置,其实质是利用磁场控制带电粒子。

所以可以说,随着可控核聚变技术的掌握,制造这种能量护罩的两个要求已经基本满足,假以时日,我们人类也将能够拥有这种高科技的能量护罩。就目前的情况来看,可控核聚变的道路仍然充满困难。乐观的估计可能需要几十年,悲观的估计可能需要几百年或更长时间...

值得一提的是,科学家推测宇宙中很可能存在一种具有负能量的奇怪物质,它具有虚数质量,能够产生与引力性质相同,但方向相反的反重力。这意味着,如果人类发现了这种奇怪的物质,就可以在被保护目标的周围空间制造出强大的排斥力场,让外界的一切物质“绕道而行”,从而真正无视一切攻击。

能量盾这种黑科技,只出现在科幻作品里。实际上,开发这种防御产品似乎没什么用。比如能量盾的作用基本和坦克装甲一样。它只是一道抵御攻击的屏障。如果使用能量盾,还是需要持续输出能量。显然,挂一层钢板是不实惠的,用钢板几乎没有故障率。当然,对于科幻作品来说,越是艳俗,越能体现先进的科技。从影片中反映的能量盾,我们可以猜测能量盾类似于一个很强的力场或者空间屏障,所以我们可以想到两种方法来制作能量盾。一种是产生一个力场,类似于重力或者磁力,施力物体和施力物体不接触就会产生冲击。第二种类似于空间扭曲,产生空间屏障。先说第一种。这种力场至少类似于重力,可以对所有物质产生作用。所以它既要有强核力的强度,又要有引力的广度。更重要的是,必须是反重力,否则就是雪上加霜。很明显,用第一种方法制造能量护罩,人类至少要完成物理理论中的四个基本力(即万有引力和万有引力)。然后第二种方法,其实让我想起了科幻小说《三体》中的黑域,介绍了曲率引擎产生的轨迹是一个扭曲的空间,在这个空间中极限速度很低。想象一下,导弹超车时,弹头先减速,但尾部速度不变,结果是尾部撞上弹头爆炸。曲率引擎的研究常见于报纸。最新消息是,2012年,物理学家哈罗德·怀特(Harold White)和他的同事们在实验室里实验了他们的小曲率驱动装置,用一束激光在微观尺度上引发时空的扭曲。所以,这是一个漫长的过程,人类要建立一个能量护罩还是一个漫长的过程。目前最好还是发展材料科学,做一个更坚固的固体盾牌。

我们印象中的能量盾总是像科幻电影里的那样,但这只是一个艺术化的过程。当然以现在的技术是不可能和科幻电影一样的,但是目前也有类似的技术。

地球磁场

我们如何理解盾的概念,它真的必须是一个实体吗?其实我们都知道地球磁场对人类生存的重要性,我们可以因为地球磁场的存在而将太阳风的威胁降到最低。那么这能算是地球的能量盾吗?

所以我们从这个开始。

电磁电弧衰减冲击波。

要实现能抗炸弹的能量护罩,对我们来说还是遥不可及,但至少要退而求其次,看看能不能抗冲击波。

波音公司拥有电磁电弧衰减冲击波的方法和系统的专利。根本原因是在一些剧烈的冲击或爆炸中,有些物理冲击可以用防弹衣保护,但冲击波不能。但是强烈的冲击波也是致命的。

为了防止冲击波冲击人体,必须对其进行分流或吸收。波音的专利是重定向或者折射的方向。具体原理是通过传感器检测爆炸,同时利用激光、微波或电磁电弧快速加热空气,制造不同密度的空气介质,衰减爆炸能量。

当然,这项技术目前还没有得到广泛应用,所以还需要努力。总之能量盾这个词不能和电影里的场景相提并论,不能理性对待。

能量盾起源于中国古典无限小说。内功深厚者,能在身体周围形成某种气场,使外物难以伤害身体。在后来的科幻电影中,能量护盾经常被用来保护太空战舰的安全。那么,有了这种高科技,我们还要走多远才能制造出能量护罩呢?

首先分析一下能量护罩。能量盾按照它的功能,应该是一个类似于物质的场。当它兴奋时,可以在被保护者周围形成结界,类似肥皂泡。光线可以穿过它,但其他宏观物体不能。

唯一已知的物质场是磁场和电场,或者电磁场。那么电磁场能形成一层有能量屏蔽的保护膜吗?理论上电磁场可以屏蔽电磁信号,类似于保护罩。宏观物体如果带电,也可以得到保护。比如地球磁场可以阻止太阳风中的带电高速粒子进入地球大气层,从而很好地保护地球。但如果宏观物体不带电或有磁性,电磁场就无法与之相互作用,因此无法起到保护作用。

但由于电磁场是物质场,如果电磁场的能量较高,可能会影响周围的时空,造成时空某种形式的变形或扭曲,并利用这种变形来保护航天器。但是如何产生变形,如何使用变形保护,还没有具体的方案。但有人说,美国举行的“费城实验”通过电磁场让一艘军舰在时空上错位。

所以总的来说,人类目前还不具备制造能量护罩的技术。连能吸收全波段电磁波的材料都无法开发的非常成熟,更别说能量护盾了。例如,只有美国有B2隐形轰炸机,但其他国家没有。这说明人类的科技还很差,距离科幻电影中实现各种未来科技还有很大差距。

有两种方法可以获得像电影中那样的能量护盾。

第一种是通过激光武器实现的。在需要防御的地方设置一圈激光武器墙,像伞一样射向天空,形成防护网。

第二,需要保护的人被一个类似戴森球体的装置包裹起来,这个戴森球体外围有一个超高速自转的装置,可以粉碎任何靠近它的东西。

第三,在要保护的物体上设置一个小黑洞,把一枚导弹带进来,直接吸进黑洞。某种程度上也达到了防御的效果。

第四,最有可能实现,

就是在需要保护的人周围设计一个反物质罩。不管对方用什么攻击手段来,他们的正物质都会和这个反物质结合,自动消失。也是一种防御效果。

第五,它是一个超级储能装置,可以吸收各种冲击波和各种射线激光产生的能量,把别人发出的能量储存在自己的武器里,然后反击。这有点像《龙虎榜》里的慕容复。目前能把热能和动能转化为电能的机器有电机,储存激光能量的还没有开发出来。

第六,无论任何武器,攻击效果本身也是波,可以称之为冲击波。既然是波,就要有反射波的防御系统,就像任何物体都能反射雷达波一样。研制一种能反射各种波的装置,不管对方冲击波有多强,都能自动反射回来。

最后总结一下,能研发出这种水平的盾牌的国家,如果被攻击了,那一定是外星人入侵了。有了这种防护能力,就等于拥有了强大的毁灭星球的能力。还不如直接攻击外星人的母星,摧毁他们的星球。省得他们一天到晚繁殖,一天到晚骚扰我们。

不会太远的!人类一旦设计出亚光速飞船力场护盾,一定是标配!没必要用在军事上!在人类发现力场护盾的原理之前,我觉得首先要搞清楚什么是重力场!人造引力场的出现标志着力场护盾的出现!有太多科幻片有这种玻璃般的可以抗核爆的防护罩了!虽然很多科幻片都没有解释这个盾牌是怎么工作的!其实无非是在飞船外围人为制造一个扭曲的时空!但是这样的墙结构必须是动态的!力场护盾就像小孩子吹的泡泡。你可以在泡泡里看到墙里面有东西在流动!