2019年被許多科幻愛好者稱為中國硬核科幻電影元年，一部里程碑式的科幻電影《流浪地球》橫空出世，為中國科幻影視打開了一扇全新的大門，而它所帶來的關(guān)于科技發(fā)展與人類命運復雜糾纏的討論未曾停歇，人們對于自身命運的隱隱擔憂更使目光聚焦在未來之星——重元素聚變，這項技術(shù)未來可期嗎？

　　在涉及到宏大時空觀的作品中，科幻作者對當下的主力能源往往是不滿意的，或者說，人們非常期待顛覆以化學能、電磁能以及核（裂變）能為主導的當下能源。能源從哪里來？追根溯源，我們可能去求索的只有物質(zhì)和時空。從物質(zhì)中獲取能量，那最好的是可控核聚變，而從空間本身獲取能量，那或許就與引力相關(guān)。

　　當看到劉慈欣寫的“重元素聚變發(fā)動機”，我就暗暗揣測，這是作者把期許中的（與引力相關(guān)的）重力和核聚變，雜糅并投射出的產(chǎn)物。重元素聚變是存在于某些天體中的，但該技術(shù)能在地球上產(chǎn)生多大真實推力，對板塊、生態(tài)和大氣有什么影響，我覺得這不是有意義的討論方向，正如對于浪漫的“春風拂檻露華濃”，沒有人會從露華有多濃，導致多大pm2.5去做文藝批評一樣，那是牛嚼牡丹。重元素聚變發(fā)動機是一個意象，構(gòu)建這個意象的是人們對掌握引力和時空，掌握可控核聚變的深遠期許。

　　不得不提的是，小說中聚變發(fā)動機的制造進度和技術(shù)方案是落后于現(xiàn)實的：我國托克馬克磁約束的可控核聚變技術(shù)方向遠遠優(yōu)于小說中花費漫長時間論證的技術(shù)方向，而且按現(xiàn)有時間表，驗證聚變堆和工業(yè)聚變堆落地，都將遠快于小說進度（國際項目ITER的時間表或許更快些，但很可惜的是該項目實際進展比我國的EAST項目緩慢很多；另外，ITER項目中我國專家的工作也較為核心）。

　　科幻落后于現(xiàn)實，這比較罕見，多數(shù)時候相反。我認為這不是劉慈欣幻想的不夠。二十年前，我們身邊敢幻想第三艘航母、隱身五代機、矢量發(fā)動機的人大概也寥寥無幾，敢預期可控核聚變遙遙領(lǐng)先其他國家的約等于零。在能源領(lǐng)域，劉慈欣二十年前所構(gòu)建的雋永意象，碰撞了二十年后科學工程工作者開拓的輝煌現(xiàn)實，工業(yè)如詩。

　　在《流浪地球》影片中，重元素聚變發(fā)動機燃燒的“火石”是一種科幻設(shè)定，大概是因為用核聚變?nèi)紵矫}太過驚世駭俗，需要一個居間過渡。火石大概被設(shè)定為需要少量持續(xù)的電力維持，以穩(wěn)定輸出高能量給重元素聚變點火，這樣的材料至少在理論物理領(lǐng)域不太好找。

　　讓等離子體溫度高到足以發(fā)生聚變反應，且聚變輸出能量大于系統(tǒng)損耗，這就完成了點火。當下比較主流的點火方向是在托克馬克環(huán)中注入高能等離子體或用某種波（如電磁波、離子波）輸入能量，且實現(xiàn)強約束進一步提高密度和溫度達到點火條件，這是我國和多數(shù)大型國際項目的主流方向。在美國和個別歐洲國家，比較時髦的是用高能激光轟擊聚變材料靶點火，這個方向容易達到高溫，但對激光提出的要求很嚴苛且可控性不易滿足，尚在攻關(guān)。有些項目中，同樣采用類托克馬克的方法點火，但磁約束裝置不是托克馬克環(huán)，而是異形環(huán)，這類項目在日本、德國和我國某些地方大學都有，比較考驗裝配精度，但目前進展較慢。

　　除上述硬核科技的展現(xiàn)外，該影片以更宏大的敘事手法留給我們一個嚴肅的問題：未來，我們真的會帶著地球去流浪嗎？

　　這很難預言。挪走人類生存的行星，聽起來匪夷所思，技術(shù)上也難以想象，但我愿意保持好奇。也許有那么一天，人們用當代看來更加匪夷所思的方式，把地球挪到另一個更理想的星系，甚至偶爾回來度假考古，這樣的想法也許并不瘋狂。多年前，當我們面對著倉庫大大小小的計算機時，預言未來的計算機核心將微縮成孩子的指甲大小，計算力以億倍為單位爆發(fā)增長，看起來也同樣夸張。工業(yè)技術(shù)路線是客觀存在的，也是難以預測的，也許后人會感慨我們的眼界還有點低呢！

（作者：于赫夫 長春工程學院講師、 理論物理學博士）

（專欄編輯：趙錚 李競萌）

（本文轉(zhuǎn)載自：《科普時報》2020-6-19（第2版）“媒眼看世界”欄目）



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