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院士首席专家、科学研究院北京分院院长、中国科技研究交流中心研究员,中国国际经济文化发展研究中心高级研究员。从事国际发展战略策划, 智能远程经济产业发展、资源整合对接、 项目合作、智能技术软件研发、自动化逻辑设计等。发表论文100余篇,获国内国际优秀成果奖40余项,成果与传略入编大型文献百余部,出版专著《系统现代物理与智能科学技术模型》科学出版社,2015,申报国家科技专著基金项目。

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【原创】广义核聚变与人造黑洞的物理机制  

2009-12-19 19:01:28|  分类: 创新科学技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                           王汰非                                                                                   

                  吉林省通化太圣数字科学技术研究院

     (美国)世界学术成果研究院院士(香港)中国科技研究交流中心研究员

         (北京)中国国际经济文化发展研究中心高级研究员

             (北京)中国管理科学研究院特约研究员   

                 W.S.Hawkingsitan (英国理论物理博士)

                                    A.F.niudunaiyin(美国数字技术博士)        

                  发表时间:  2009-12-20  08:00:00      

   我们对现有核物理,相关科学实验天文观测样本分析,将相关逻辑数据输入大型计算机,结合我们最新成果数字核物理,研究人类的理想能源:广义核聚变与人造黑洞的物理机制,为人类由核高能向核巨能发展步入宇宙巨能领域,研制人造黑洞提供科学基础。我们的研究还处于探索时期,通过网络系统抛砖引玉,期望能引起国内国际科研机构,著名高校及官科民科工作者的关注重视交流合作,共同开创人类巨能新纪元! 

                          恒星核聚变的物理机制

 太阳大约由71%,27%的氦和2%的其它元素组成,太阳产生能量的机制:恒星在高温高密高压的条件下,由较轻的原子核聚合为较重的原子核,同时释放出巨大的能量。四个氢核合成一个氦核,每个氢核在反应中有0.7%的质量转化为能量,比化学过程释放的能量大100万倍。这就是我们享受太阳光和热的源泉。

    太阳内部的热核反应具有广义核聚变反应,是一种以太阳寿命为反应周期的自然界大周期宏观物质巨能核反应。这种大周期巨能核反应为太阳有生之年一切活动与运动提供了充分的能源与动力。太阳总核动能为 

                           E M c 2 ~ 10 46 J

假设太阳寿命为100亿年,动能与周期比:B = 10 46 J / 100亿年 ~  1036 J / 年。每年平均释放出103 6 J的能量为太阳的一切活动与运动提供必要的能源与动力。如太阳自转与公转、太阳系整体的稳定平衡运动、光与电磁辐射、太阳风、耀斑、黑子活动、磁暴、引力与电磁作用等。如果我们掌握了广义核巨能技术,将模拟仿真太阳核巨能反应,并可定量提取太阳释放的核巨能补充地球能源不足与危机。理论表明,太阳在以寿命为周期的巨能核反应中释放出全部能量后将在太空中消失。类比恒星级黑洞瞬间爆炸后释放出全部能量消失一样。按照天体物理理论一般类太恒星最终可演化为白矮星中子星与黑洞。

                              黑洞动力学理论  

Hawking在考虑了引力场中物质的量子效应,提出的黑洞增生和发射粒子的Hawking辐射是黑洞固有的动力学性质,即黑洞粒子超光速旋转惯性运动导致的结果。动力学机理;黑洞旋转将产生热力学动能,当达到Hawking辐射能谱温度T = h c/ 8GRM热平衡态,视界内类空的超光速粒子处于能量较高的激发态,发射光子而跃迁到能量较低的激发态或基态,为黑洞粒子从高能级到低能级的跃迁。在黑洞振荡和热平衡条件下及超光速加速系统的惯性耦合作用,导致视界内粒子整体跃迁出现黑洞增生发射粒子,即出现黑洞广义Hawking辐射动力学效应。同理,视界内粒子低能向高能级跃迁在超光速加速系统的惯性耦合作用下,出现黑洞吸收粒子现象。因此黑洞吸收与发射粒子是黑洞粒子能级跃迁超光速加速动力学性质及规律,是黑洞固有的脉动(收缩与膨胀)动力学演化属性。黑洞粒子能级跃迁的脉动动力学过程,遵从泛系相对论和广义对称守恒定律(能量、角动量和量子数守恒)。

黑洞动力学具有黑洞核聚变反应(见以下阐述)。黑洞爆发与爆炸等物理过程是黑洞核聚变然效应对于小黑洞Hawking辐射效应显著,可以简单看出黑洞越小放出的核能越大,因此黑洞变的更小,最终必定放出黑洞全部核能,发生爆炸而黑洞消失。  

   人类只有掌握了广义核聚变理论才能设计研制人造黑洞,改变人类目前的能源危机,可以设想与逻辑推理,人类掌握了黑洞和宇宙的普遍结构及广义核聚变机理,可以在银河系适合人类生存的最佳优化位置建造人类第二生存空间,在理论上是可行的符合自然规律. 

                        泛系黑洞物理分析与黑洞技术科学

1  预备知识 8. 2  超黑洞理论  3 泛系黑洞粒子分布规律与时空结构 

4  泛系黑洞粒子超光速运动规律  5  泛系黑洞广义Hawkingg过程动力学理论        

6 黑洞核物理 7 黑洞技术科学

     详细论述见王汰非著《泛系现代物理分析与高端技术科学》香港中新出版社,201001第八章泛系黑洞物理分析(欢迎订阅)。 

                                字核物理 

 摘要:引进数字微观结构,提出数字分析定理、数字统一场基本粒子核模型、研究粒子核结构及分布规律,揭示微观终极核巨能分布规律,将现有核高能发展为核巨能,建立数字核巨能技术科学与核巨能大工业。

关键词: 数字核物理;广义核能;终极核巨能 。

 成果获中国科技优秀成果一等奖,核心理论获国际优秀学术成果奖,第二届中国科学家论坛优秀成果一等奖,第二届中国未来与发展论坛新世纪优秀成果一等奖,中国科学优秀学术成果奖。多篇理论发表于多国家学术刊物,获奖多篇成果入编大型国家级与国际级学术文献。  

我们与王汰非院士经过多年的研究,结合相关科学实验分析,利用大型高效能计算机对原子核质能结构进行逻辑演绎和数学分析,发现了原子核质能具有优化数字结构 。用数学分析方法计算的原子核质能结构物理量与实验值具有很好的拟合,通过理论误差关系的修正可达到物理量的精确数值,并具有普适性。计算与分析表明,原子核至终极核之间具有周期性优化数字结构,并可推广到基本粒子结构中,遵从统一的数学与物理分析规律。揭示数字微观终极核巨能分布规律,将现有核高能发展为核巨能。

详细理论参阅文献与王汰非著《泛系现代物理分析与高端技术科学》第一~三章 泛系微观物理分析,香港中新出版社,2010,01欢迎订阅(见以下简介)

    定理 广义核能守恒定理    

核力场中原子核结合能与结余能守恒,遵从守恒关系         

                E = m c 2 = jE + kE                      

     式中E = m c 2为广义核能,jE=am c 2 为结合能,kE=bm c 2 为结余能 。 

结合能反应具有亏损质量jm,结余能反应具有剩余质量km。由定理得出结论

广义核能反应亏损质量与剩余质量守恒满足定理

                      m = km+jm  

式中m为物质核质量。  

  广义数字核能方程

强引力场原子核数字结合能与结余能方程

                         j E E—k=  bE=aE

             kE E—jE = E —aE=bE                       

   jE,kE分别为原子核数字结合能与结余能, Em c 2为核动能,a  0.007为数字结合能优化常数(近似优化值,精确数字不拟给出)b= 0.993为数字结余能优化常数(近似优化值,精确数字不拟给出)。

广义数字核能优化结构经过理论修正可达到与实验拟合的精确数值。具有普适性适用一切核元素与原子。广义数字核能方程遵从能量守恒与转化定律、广义数字核能与优化常数的数学与物理分析不拟给出,参阅王汰非著《泛系现代物理分析与高端技术科学》第一~三章 泛系微观物理分析,香港中新出版社,2010,01欢迎订阅(见一下简介)

    研究表明太阳核聚变在氢核反应中有0.7%的质量转化为能量,因此太阳核聚变具有优化结构。如果人类掌握了数字核物理及原子核优化数字结构规律,将能研制实现人类理想能源人造太阳。

理论与天文观测证明,黑洞爆发与爆炸将释放出黑洞全部能量 —— 广义核能。黑洞Hawking辐射是黑洞广义核反应释放广义核动能粒子流效应,黑洞广义数字核反应构成Hawking辐射的动力学基础,将完备Hawking辐射理论。现有理论、核实验及数字核物理 表明,一般引力场中的结合能仅释放出原子核动能优化结构的0.7%,剩余99.3的核高能潜存在结余能中尚未开发。超强引力场中广义数字核动能理论为研制开发、提取利用潜存的99.3%的结余核高能开辟新途径,广义引力场中,原子核内部结构的任何层次中普遍存在着广义数字核能,即数字结合能与结余能。       

                                       一般引力场     

广义数字核能

   亏损质量优化结构:jm = am = 0.007m

   结合能优化结构 jE=aE 0.007 E 

                        强引力场     

  剩余质量优化结构:km =bm 0.993 m   

  结余能优化结构 kE =bE 0.993 E  

广义数字核能守恒:E = m c 2 =aE +bE    

在广义数字核能反应中,将结合能忽略不计(令aE~0),广义数字核能的近似形式:

          E = m c 2 — aE 0.993E                       

                          结余能核聚变反应

   致密物质结余能核聚变反应

 强引力场与(超)核力作用,原子核发生向心压缩。当由轻核组成重核时,质量要增加为质量盈利称为结余质量,相应放出结余能。结余能遵从守恒定律。

结余质量                  km = 2m— nm 0

式中 km为结余质量,m为原子核质量,0为核子质量,n为核子数。

  结余能方程                 kE= km c2  

数字结余能方程                kE=bE                              

 b0.993为优化结构结余常数E =mc2 为核动能。因此kE=bEmc2 ,理论表明结余能趋近核动能。研究表明结余能构成黑洞爆炸核巨能。

                              结余能宇宙学意义

黑洞爆发与爆炸等物理过程是宏观物质核与终极核的必然效应,遵从广义数字核能理论。对于小黑洞(终极核)Hawking辐射效应显著,可以简单看出黑洞越小放出的广义核能越大,因此黑洞变的更小,最终必定放出黑洞物质核全部核能,发生爆炸而黑洞消失。  

  当核物质黑洞质量为10 11 kg , 相应终极核热平衡温度上升到10 1 2 K~10 5 0 K(当10  2 7 kg 时,T = m c 2/ R ~10 1 2 K, M ~ 10 11 kg时,T = M2/ R ~10 5 0 KR为玻尔兹曼常数  的广义核能将放出黑洞中的全部粒子,质量为10 11 kg的终极核物质微黑洞可以存活到现在而正在爆炸,必定以100 MeV 以上的硬射线爆丛形式出现,在10 --- 2 3秒之内全部辐射掉黑洞所有静止质量,释放出广义核动能10 3 5尔格,遵从广义数字核能与结余能理论。终极核物质黑洞爆炸是宇宙演化自然界广义核反应

                            结余能核聚变

致密物质或超强引力场

结余能核聚变核密度衡量p = c2/G = 1.3470467×10 2 7 kg . m--- 1 .引力场强度g = Gm/ r = 10 70 ms2.

  实现结余能核聚变反应是超强引力场中使两个轻核融合在一起。使它们接近到足以发生结余能核聚变反应的距离。在强引力场作用下接进超强核力起作用的距离,这样才可能发生结余能核聚变反应。结合能反应为第四态等离子体,结余能反应为第五态泡沫体场物质,为初始plnck宇宙与黑洞物质。超热场物质温度为T=mc2/k = 10 34 k.

 一般状态下结余能核聚变反应需要物质压缩机(见以下阐述).

    当原子核形成结合能质量j时,原子核结余质量为km。 结余能 kE =bmc2

    结余质量公式            km = 2m— nm 0

  式中 km为结余质量,m为原子核质量,0为核子质量,n为核子数。

当两个轻核组成重核在分离为重核核子时的结余质量为 km。结余能 kE =kmc2

                              结余能核反应机制

    一定条件下两个轻核组成重核时发生核聚变结合能反应。同时分离重核核子发生核裂变结余能核反应。这种核聚变结合能反应与核裂变结余能核反应都是在广义核反应时间瞬时连续发生的。即用结合能核聚变引发(点火)结余能核裂变。例如重核结合能jE =1012J,反应温度Th = 109 k,,结余能kE ~ mc2 = 10— 9 J(为结合能的约1000倍)。

   在强引力场与激光照射下原子核发生向心压缩,将结合能反应温度Th = 10 k加热为结余能温度Ty = 1012 k,将发生结余能核裂变释放出结余能 kE ~ m c2=10— 9 J。

推广为一般形式

   在上述条件下任意两个元素的核聚变的同时裂变,将发生结余能反应。以上机制为理论模式可在试验中验证。

                         引力约束广义核聚变

    类比恒星与太阳的巨大质量造成的巨大引力,使反应材料受到约束,并将其压缩到高密度核加热到热核反应所需的温度。在引力约束核聚变下,在强引力场与激光照射下原子核发生向心压缩,将结合能反应温度Th = 109k加热为结余能温度Ty = 1012 k,将发生结余能核裂变释放出结余能 kE ~ mc2=10— 9 J。

引力约束核聚变条件下两个轻核组成重核时发生核聚变结合能反应。作为初级核能反应释放的大量辐射能,压缩加热核燃料使其达到高密度和高温度,分离重核核子发生核裂变结余能核反应。这种核聚变结合能反应与核裂变结余能核反应都是在核反应时间瞬时连续发生的。即用结合能核聚变引发(点火)结余能核裂变。例如重核结合能jE =1012 J,反应温度Th = 10k,结余能kE ~ m c2=10— 9 J(为结合能的约1000倍)。

                  广义核巨能(人造黑洞)反应实验器的研制 

    根据原子核物理与泛系核物理,类比黑洞与致密物质形成机理,核反应与黑洞辐射、爆发(爆炸)机制,研制物质核广义核聚变与裂变(人造太阳)实验器 —— 广义核巨能(聚变与裂变)反应实验器。具有如下功能

1)强引力场的引力与高压压缩作用下,物质与粒子向心压缩与加速功能。具有高压高热高密功能。临界强度由物质与粒子性质确定。

2 物质完全量子化分离功能。将物质引力与高压压缩后有机协调地分离为基本粒子或基础结构粒子(如黑洞或中子星基本粒子)将出现结合能核裂变反应,用以引发(点火)结余能核聚变,释放出结余能(广义核能)。 

 3)粒子能级跃迁与分立的协调机制及功能。 

4)粒子加速及热平衡功能。

5)广义核聚变与核裂变链式连续反应功能。

6)人工控制释放与提取物质与粒子N级量子核能功能。

7)模拟宇宙热爆炸、黑洞,超新星爆发与极早期宇宙物质生成机制及功能。

8)接收、提取、储存宇宙自然能源机制及功能。(如太阳风、宇宙线、黑洞与超新星爆发、河外射电源、类星体红移、宇宙与天体引力作用及天文大潮、宇宙膨胀动能等太空能源)

     广义核巨能(聚变与裂变)实验器为圆锥型 ,核巨能实验器对宇宙的形成演化,早期物质的生成及其量子结构可进行物理实验与测试。对基本粒子(E~10 1 8 GeV)基础结构可超精细测试。可模拟宇宙热爆炸、黑洞与超新星爆发,坍缩与致密物质机制,从而变革宇宙物质能源结构,引进第二类能源 —— 场能,开发利用宇宙潜能与巨能,将定量接收提取利用自然能源。这样人类将具有足够的能力动力探索地外生存空间,参入宇宙高深层次领域活动。研究表明,终极核巨能具有巨大的能量与威力,为了确保地球的稳恒运动和生态平衡,可利用宇航技术建立宇宙巨能太空实验基地,进行高层次巨能空间实验,与地球定量提取所需能量,象我们日常用自来水、煤气与电源一样方便。

                          科学依据

              《泛系现代物理分析与高端技术科学》

                  香港中新出版社20101月出版    

                            王汰非著

泛系现代物理分析是变革发展现代物理基础理论,具有东方科学特色的统一现代物理体系。以东方科学发展观为指导,提取现代物理交叉多学科统一核心理论,用数学与物理分析公理化的新方法阐述、论证泛系现代物理分析基本理论及其统一协调规律。用最新前沿成果揭示交叉多学科统一物理规律及宇宙高深层次整体规律,拟解决相关重大科学难题十项,建立瞬间态、悬浮、数字和巨能高端技术科学模型。将引发高端科技革命,推动21世纪(后)人类科学进入科学科技发展的伟大新纪元

 本书共分十章,内容包括第章泛系量子力学分析与量子数字技术科学、第章泛系粒子物理分析与终极粒子技术科学、第章泛系核物理分析(微观与宏观核物理分析)与终极核巨能技术科学, 高温超导物理分析与超导技术科学、第五章泛系相对论物理分析与超光速技术科学、第六章泛系引力动力学分析与引力技术科学、第七章泛系悬浮力动力学分析与悬浮技术科学、第八章泛系黑洞物理分析与黑洞技术科学、第广义相对论量子力学分析与量子宇宙技术科学,第十章泛系宇宙物理分析与宇宙技术科学、 第十一章竞选诺贝尔物理奖科学成果及应用、第十二章21世纪(后)高端技术科学 第十百世万年科学发展预测。专著核心成果获世界重大学术成果国际金奖与特等奖,世界百年学术成就奖。国际优秀成果奖,国际优秀文献成果雄狮奖,世界学术交流优秀成果一等奖,国际优秀科研学术成果探索奖,第二届中国科学家论坛优秀成果一等奖,第二届中国未来与发展论坛新世纪优秀成果一,二等奖,中国科技优秀成果特等奖,科技创辉煌金牌奖,中国百科优秀论文一等奖,中国创新英才优秀成果一等奖,2004中国管理科学优秀学术成果奖。中华名人文论优秀作品奖,第六届中国经济学家论坛优秀成果一等奖,第五届中国管理创新大会优秀成果一等奖,中国知名专家终身成就金奖等。获奖成果发表多国家学术文献,入编国家与国际大型学术文

《泛系现代物理分析与高端技术科学建立量子与瞬间态数字技术科学,终极粒子技术科学,数字实验与仿真技术科学,全息数字控制技术科学,宇宙悬浮技术科学,核巨能与太空能源开发利用技术科学,数字天文观测技术科学,地球空调技术科学,地震监控测试技术科学等。将引发相应的高端科技革 

《泛系现代物理分析与高端技术科学》由香港中新出版社20101月出版(45万字)。国内首发1万册中文版,定价50册。第二版 10万册,第三版百万册(英文版)国际公开发行。欢迎广大学者与科教研机构征订先睹为快。     

    预订优惠价42/册含邮资,50册以上预订优惠价40/册含邮资。现已预定过半请需要者从速联系网上预定,现在正是火热预定最佳时期,册数有限限量发行。

 《泛系现代物理分析精选》光盘一万张(原创数字版)120套(含挂号邮资) 网上优惠价100套含邮资,欢迎订购。

  联系方式 EmaiI :wangtf788@163.com

 qq  545635392  电话:0435  3317835  

  联系人;王先生   李小姐   。具体事宜通过联系方式详议。                   

                       第一作者简介、主要成就及学术思想精要 

   王汰非:世界学术成果研究院院士、中国科技研究交流中心研究员、中国国际经济文化发展研究中心高级研究员、中国管理科学研究院特约研究员,吉林省通化太圣数字科学技术研究院院长等。

    从事国际(社会,经济,科学科技,教育等)发展战略策划,自然与技术科学,社会,教育与管理科学、政治经济学等交叉前沿基础研究、成果转化应用、高端科技研发,国内外学术刊物,大型学术文献与网站发表论文100余篇, 20余项成果获国家级高层次学术论坛优秀成果奖,8项成果获10项国际大奖。

    国内外首次提出十余项创新学说,自主创新系统自然科学与技术科学数字现代物理,数字宇宙学,系统政治经济学,系统哲学分析,系统马克思主义体系等交叉多学科。完成以上交叉多学科系统核心理论,自主研发十余项高端与数字技术。

主要成果获世界重大学术成果国际金奖与特等奖,世界百年学术成就奖。国际优秀成果奖,国际优秀文献成果雄狮奖世界学术交流优秀成果一等奖,国际优秀科研学术成果探索奖,第二届中国科学家论坛优秀成果一等奖,第二届中国未来与发展论坛新世纪优秀成果一,二等奖,中国科技优秀成果特等奖,科技创辉煌金牌奖,中国百科优秀论文一等奖,中国创新英才优秀成果一等奖,2004中国管理科学优秀学术成果奖。中华名人文论优秀作品奖,第六届中国经济学家论坛优秀成果一等奖,第五届中国管理创新大会优秀成果一等奖,中国知名专家终身成就奖等。获奖成果入编大型国家级与国际级学术文献。  

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