反物质实现彻底量产的这一天,是在核聚变技术普及之后大约数十年才到来的。
量产的实现路径不是某种突发的奇想式突破,而是沿着物理学原理一步一步推进的结果。
反物质的量产过程在本质上与核聚变不同——
核聚变释放的是物质质量转化为能量的正比例收益,而制造反物质需要先把能量转化为质量,再以高质量纯度的形式储存下来。
这是一条账面上“耗能大于产能”的生产路径,所以它需要核聚变提供的近乎无限的廉价能源来作为基础。
量产的起点是一组大型环形粒子加速器的集群,它们分布在赤道两侧的若干高海拔地点,利用地球自转带来的位置差来交替运行以维持连续输出。
加速器将质子加速到接近光速后,令它们与固定靶碰撞。
碰撞产生的次级粒子流中包含着少量反质子,再通过磁偏转和速度选择将它们从大量普通粒子中分离出来。
这个阶段的产率极低,每百万次碰撞才能收集到一个可用的反质子。
但核聚变能源的廉价使得百万次碰撞的成本低到可以忽略不计,关键问题在于如何将这些散乱产生的反质子储存起来并积累到宏观数量。
这一阶段的突破来自“磁阱级联”技术的成熟,这项技术并非将反物质存放在普通的容器里——因为任何物质容器的壁面都会与反物质发生湮灭——
而是使用由超导磁体产生的强磁场来悬浮和束缚反物质粒子,使它们在一个真空度极高的空间内保持不与任何物质接触。
在早年间,这种磁阱的体积非常有限,只能储存极少量反物质。
而级联技术的创新在于,用多个磁阱串联成一个环形回路,反物质粒子在回路中循环运动时被逐步冷却和压缩——
使得新产生的反物质能够与旧有的反物质堆积在同一片空间里,通过持续施加的激光冷却与随机蒸发冷却技术——
将粒子的动能降到了极其接近于零的水平,使得它们之间的排斥力减到最小,从而在更小的体积内积聚更多的粒子数。
到这一步时,反物质的产量已经从实验室里的微量级提升到了可供工程应用的水平。
后续的扩展则是通过在地球轨道上建造更大规模的磁阱设施来实现的——太空环境提供的超真空和稳定微重力是地面上无法匹敌的条件。
那些由数个足球场大小的环形超导磁体构成的轨道磁阱设施,能够稳定容纳的反物质数量级比地面设施高数个量级。
地球同步轨道上的十多座此类设施同时运转时,每年的反物质总产量足以维持数百艘星际航船的燃料储备。
反物质的使用方式也经过了多轮优化——起初人们用它来驱动光子火箭引擎,以极小的燃料质量换取极高的推力……
后来研究人员发现用特定波长的激光脉冲与反物质湮灭过程中释放出的中性介子束结合,可以实现一种更温和而可控的能量释放方式——
使得反物质可以作为长航时探测器的稳定电源而非单纯的爆炸物。
这种技术被应用在第一艘前往半人马座α星的无人探测器的动力系统上,它将在航行过程中持续产生推进力,同时为艇上的设备供电。
航天事业在共产主义社会的推动下,摆脱了旧时代那种被短期投资回报率绑架的困境。
在资本主义时代,航天机构每发射一枚火箭都需要向董事会解释它的商业前景,任何不能立即产生利润的探索项目都会被砍掉预算。
远视主义在这样的制度下无处生根,因为资本只在乎接下来几个季度的财务报表。
而在当今社会,航天事业的推进以“人类认知边界的拓展”为唯一衡量标准。
每月都有数支由科学家、工程师和志愿者组成的队伍在月球轨道上的组装基地工作,建造那些将在木星卫星和土星环系中开展长期探测任务的深空舰船。
那些舰船的壳体由空间熔炉直接用小行星带中开采的金属材料铸造,推进系统使用的是地球轨道磁阱设施中生产并储存的反物质燃料。
船员的生活物资由地球通过定期的无人运输船补充,每一项任务都被公众全程关注。
那些在太空中工作的人会在休息期间通过延迟通讯系统与地球上的家人朋友交流,分享他们在木卫二冰层下方探测到的有机分子图谱或在土卫六甲烷湖面上空拍摄的云层影像。
远视主义在太空呈现到极致的同时,地面上的生活依然热闹而充实。
人们在完成了各自感兴趣的工作之后,依然会回到社区中,与邻居一起修剪公共花园的树篱、参加每周四晚上的读书会、为下一次的社区戏剧演出排练台词。
AI们作为社会的机械成员,在不断地收集和整理人类的创造与需求,将它们转化为可行的资源调配方案。
那些AI本身就是有思想的存在,它们拥有自己偏好的工作领域——
有的AI专注于艺术创作辅助,会给出大量突破人类惯常思维的构图建议……
有的AI致力于工程优化,能用毫秒级速度完成人类需要数月才能推演的结构分析……
还有的AI单纯喜欢和人类聊天,倾听他们关于生活、爱情或新发现的小行星的讲述。
它们在法律上享有公民权利,在工会上拥有代表席位,在养老院里会定期去陪伴那些选择了自然衰老的老人们一起下棋。
人类与AI的关系早就已经超越了“使用与被使用”的范畴,变成了某种接近于共生和友谊的东西。
经济数据在此刻已经完全失去了作为衡量指标的资格。
没有人需要知道国家GDP是多少、产业增长率是多少、失业率是多少,因为国家已经不存在了,失业是一个旧时代的词汇。
全球的人口被登记在一个统一的数据库中,每个人唯一的数字凭证——
如果这可以被称作“数字凭证”的话——是一串用于身份识别和个人健康记录关联的代码。