科學家也許發現了製造能夠變出任何東西的複製器的方法

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複製器

誰不會想要一個可以從半空中複製出任何東西的機器? 這聽起來也許只有在科幻片裡才會有的東西。最好的例子就是星艦迷航記(Star Trek)裡能夠複製出任東西的複製器(以下影片),它幫助船員解決過各式各樣的問題。

科學家現在也許發現可以做出這複製器的方法。訣竅就在於利用愛因斯坦最有名的公式E=mc2 (物質能量等效定律)。這公式告訴我們物質只是能量的另一種型態,這表是你可以把物質直接轉換成純能量。

能夠支持這說法的實驗有像能讓原子核心在一起的能量,假如你給原子的核心秤重,你會發現他比其他的部位要輕一點,不見的質量被轉換成能量讓所有的部位可以在一起。物質能量等效定律裡的等號很有趣,因為這表示我們可以把純能量再轉變成任何質量。

真空不空

這怎麼可能? 為了要了解這主意我們必須改變我們對真空的看法。一般來說真空是完全空的空間。不過量子力學告訴我們真空裡面有很多事情在發生,超微粒子在很短的時間內會出現(10-21 秒要少)。

這些例子很快會消失當他與反物質的(反)粒子相撞時。這些粒子叫做虛粒子(virtual particles) 因為它們存在的時間很短,這是Heisenberg的不確定性原理(Uncertainty Principle)的原因。

現在想像把超級強烈的雷射光(純電磁波能量)送進真空裡,假如夠強烈的話它可以把虛粒子裡的反粒子分開到夠遠的距離所以它們不會相撞消失。這表示你傳送能量到一個空的空間裡然後製造了一些有質量的粒子。

雷射光

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這主意只有一個問題,就是你需要在虛粒子與反粒子消滅對方前送夠多的能量進去阻止它們(記的只有10-21秒的時間)。這是一件很困難的事,但現在新雷射科技的發展也許可以讓我們做到。

現在的雷射可以製造很短時間的脈衝雷射光,跟一個電子環繞原子核心一圈的時間差不多短。它也可以射在比人類頭髮還要小的區域上。這些雷射比英國的電力發電電網還要強大好幾萬倍,跟比地球上的太陽輻射強烈好幾億倍。

加強能量

歐洲現在正在建造有史以來世界上最強大的雷射Extreme Light Infrastructure 或ELI(極端光照設施)。 幾年後這雷射系統可以發出10 PW (10,000,000,000,000,000 瓦)的雷射光。 比目前最強大的雷射光要多10倍。

理論上估計這樣的雷射光可以在真空裡製造許多粒子,然後證明能量可以被轉換成物質。

複製器2

也許發明出複製一個完整東西的機器還要很久,但我們現在已經跨出第一步,一旦這計畫開始實施,每個人家裡可以有一個複製器只是時間的問題而已。

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來源: Iflscience

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