恒星纪元前 (蟠龙200)

第四章 冷聚变

“人类已经站在了恒星级文明的门槛上了，而我们这里的三个人是最早知道这一切的人。”江波坐在轮椅上，郑重其事地以先知般的口吻说出了这石破天惊般的话。
江波的言语已经超越了我最疯狂的想象，要是平时从别人口中听到，不是把他看作疯子就是当着可以一笑置之的玩笑，然而眼前的江波既没有疯，也没有开玩笑的意思。我和刘斌半天没有从江波的话回味过来，而让我和刘斌都没有想到的是若干年以后，这句话真的被作为人类开启恒星文明纪元的标志，成为了人类历史上最著名的一句预言。
“冷聚变就是开启大门的钥匙。”江波话音刚落，房间突然停电了。
自从五年前爆发严重的世界石油危机，以及三年前世界各国同时签署了有极其严格的减排指标要求的《2030地球拯救计划——莫斯科议定书》后，世界范围内能源供应顿时紧张起来。过去人们已经习以为常的充足能源供应成为历史，就连首都北京也开始不时出现停电限电情况。这简直是太可笑了，开启人类恒星纪元的谈话只能在黑暗中进行了。
我和刘斌都没有动，一边回味着江波的话，一边一动不动地看着他。江波深吸一口烟，调整着自己的思路，在考虑如何把复杂费解的技术问题，用我们能听懂的话话向我们解释清楚。烟头的火光在黑暗中变得炽热明亮，江波的脸部在火光的映照下显得更加轮廓分明。短暂的沉默后，江波突然说：“你们经历过雪崩吗？”
这家伙的思路跳跃得太快了，让人有点跟不上节奏。他自问自答到：“几年前我在攀登希夏邦马雪山的时候遇到过。崩塌的积雪象千军万马般轰隆而来，越滚越大，排山倒海无可阻挡。巨大的雪堆呼啸而过的时候，你会觉得整个大地都在移动，飞卷起的雪花冰屑压迫得你根本无法呼吸。平时看着平静如水的积雪居然蕴藏着那么大的能量，远远超乎你的想象。你们知道吗，在攀登雪山时有一件事是绝对禁止的？”
“大声说话和喊叫。”刘斌抢着回答道。我点点头，这是我们在部队野外生存训练时应牢记的常识。
“太对了。”江波提高了声调说：“声音振动会引发雪崩，你们想过没有这有多么不可思议，说话声音的能量微乎其微，为什么能带动山崩地裂般的雪崩？原因就是积雪本身积累了巨大的势能，声音只不过是在关键点上打破了地球引力和积雪摩擦力的平衡，在地球引力的作用下巨大的势能被释放出来，理解冷聚变的关键也就在这里。”
我若有所悟地点点头。江波解释道：“在原子核中将质子和中子牢牢地捆绑在一起的是强相互作用力。要知道在原子核尺度内强相互作用力的作用强度是万有引力的10的40次方倍。真是难以想象，10的后面要拖40个零。如果把人体放大这么倍，那么人的体积将超过整个宇宙的万亿亿倍。多么不可思议的数字！雪崩中释放的势能与原子核中蕴藏的能量比起来连沧海一粟都算不上。这就是亘古不灭的太阳能量的来源。”
江波接着说：“释放原子核中的能量是人类梦寐以求的梦想，现在已经应用非常成熟的核裂变是其中一种方式，但能进行裂变反应的重元素非常稀少，而且带来的放射性污染是一个永远也解决不了的问题。于是，人们把目光投向了氢等元素的聚变反应，反应材料可谓取之不尽用之不竭，放射性污染问题微乎其微。但遗憾的是，人工制造的核聚变反应基本都是一锤子买卖，典型的就是氢弹，好比一座巨型水库发生溃坝一样，巨量的能量瞬间释放，带来的却只能是巨大的灾难。如何让水库细水长流地发出电能，这就是所谓的可控核聚变，也是我在法国时服务过的‘ITER’计划的目标。”江波又补充道：“可控核聚变可以说是科技领域的圣杯，因为一旦掌握可控核聚变技术，就为人类释放了无限的永恒能量。人类掌控整个太阳系的资源不再是梦想。这远远超过了人类历史上任何技术进步的意义。毫不夸张地说，人类文明也将进入恒星文明时代！”
江波侃侃而谈，他把可控核聚变的前景说得如此诱人，但是我知道江波说的一切还存在一个“小小”的问题，那就是它仍然还停留在纸面上。尽管近百年前科学家就提出了核聚变的原理。各国政府投入了大量的资源，一代代顶尖的科学家和工程师们为之倾注心血，绞尽脑汁。但差不多一百年过去了，核聚变的梦想仍然是看起来近在眼前，想抓住却又遥不可及。
“我从报道上了解过，ITER计划好像进展不太顺利吧？” 我问道。
江波点点头说：“的确如此。实现聚变反应的条件非常苛刻，需要上亿度的温度和极高的压力，一锤子买卖还好说，但要稳定达到这样的条件，简直会让人发疯，因为世界上没有任何容器能承受这样的温度和压力。从上个世纪中期就有无数科学家为这个目标绞尽脑汁，最终有两种方案看起来比较可行，一种就是美国科学家提出的用“挤”的办法，几百束高能激光均匀地集中到比针尖还小的反应材料上，产生瞬间的高温高压引起微型氢弹爆炸，重复这个过程就获得了稳定的聚变反应。但困难在于，反应材料必须绝对光滑，激光发射的位置和到达时间必须达到极其高的精度。”江波为方便我们理解，又做了一个比喻，他说：“你可以想想一下用几双手同时去压缩一个气球，必须要各方向完全均匀，否则就会朝一个方向鼓出去。完全均匀压缩这基本上是无法做到的。美国按照这种方案搞了个“国家点火装置”，实际证明短期内看不到成功的希望。”
江波接着说：“现在世界各国唯计划的“炼丹炉”方案，利用原子核带正电的特性，用超级强大的磁场这双无形的手约束住疯狂奔跑的原子核，将高温高压的反应体控制在磁力线托起的虚空之中。这就是前苏联科学家提出的著名的‘托克马克’装置。但遗憾的是这个唯一的希望也只限于科学家们承诺的一个遥远而不可捉摸的预期。”
江波喝了一口水接着说：“本世纪初我国和欧、美、日、俄、韩、印度等国家一道启动了ITER项目，后来又有十来个国家参与进来。这个项目可以说寄予了全人类的厚望。然而整个项目跌跌撞撞地推迟了10年才于2025年勉强完成，总投入达到了惊人的240亿欧元，比当初预算超支了1倍多，令人沮丧的是Q值只达到了2.5，远远低于设计目标。考虑到发电机效率和各个环节的能量损耗，整个系统只能勉强达到了自我维持状态。”
为方便我们理解，江波给我们简单解释了一下：所谓的Q值又叫能量增益因子，是核聚变装置能量的输出和输入比值。这是评价核聚变技术水平的最重要指标。江波说：“其实说起来也很简单，好比农民种地，如果种下一粒种子能收获一百粒果实，那么他的Q值就是100，然后除去化肥、人工等成本就是真正的收益。Q值越高当然效益就越好。”
“第一代ITER不成功的记录，让各国政府对新的计划望而却步，但却又是骑虎难下，经过多年的争吵后，在能源危机和减排的巨大压力的背景下，才勉强于去年启动了第二代ITER。我在法国参与过第二代ITER的理论计算和设计工作，整个计划预算达到令人咂舌的1200亿欧元，理论的装机容量却只相当于80亿欧元造价的裂变核电站。而且根据我的计算，为进一步提高Q值将会带来不可控制的成本陷阱，在可预见的很长时间内，成本仍将远远高于各种常规能源形式。该技术路线是不是走入了死胡同我不能轻易下结论，但对眼下面临的能源危机和环境危机来说是远水解不了近渴。”江波说的这些我从媒体的报道中也大体了解。
“以上说的这些都是属于热核聚变的方法，用我们小组成员的话说走的都是刚猛无伦至阳至刚的外家功夫的路子，目前看来并不太奏效。”江波开始变得激动起来：“大自然关上了一扇门，却给我们打开了一扇以柔克刚的窗。声音是能级很低的物理现象，水又是天下至柔之物。老子在《道德经》中说过：‘天下莫柔弱于水，而攻坚强者莫之能胜。’谁能想到两个至弱至柔的事物结合在一起却是打开天下最强大能量的钥匙。”江波摇摇头笑着说：“大自然真是太不可思议了，这就是声波致核聚变，也就是我们刚才说到的冷聚变。”
前面铺垫半天，我知道下面才该进入正题了。江波继续说：“这一切还要从我在大亚湾中微子实验室做博士论文说起。”江波停顿了一下，开始给我们描述他工作的实验室的情况：“那是一个建设在大亚湾核电站旁边的庞大实验室，在山体内部人工开凿了巨大的洞厅，里面存储了上万吨的纯净水，借助山体几百米厚的岩石层来屏蔽各种宇宙射线干扰，在储水池的底部和周围安装了数以千计的光电放大器，用于捕捉中微子的蛛丝马迹。”
我好奇地问了几个关于中微子的几个问题后，江波摆摆手说：“中微子什么的这些都不重要，我对冷聚变的发现其实是一次非常偶然的机会。当时我的任务是负责对实验的观测数据进行分析。在分析数据时我发现，偶尔会出现一些无法解释的反常光电现象，这在平时都作为噪音不予理会。刚好那天我值夜班，百无聊赖之际将多年来积累的反常试验数据与周围的地震台观测的地震波数据进行对比分析，看起来毫无意义的举动，但出来的结果却让我大吃一惊，这些异常光电现象与地震波观测数据有非常强的相关性。这时我才突然意识到这背后一定藏有什么惊人的秘密。”