【神諭紀元·三二七八年(秋)】
大夏王都,格物院物理研究所。
在檔案室的恆溫密封櫃裡,靜靜地躺著一頁泛黃的手稿。
這是百餘年前,由祭司院移交過來的,由當時的文光大祭司手抄的父神手稿。
在那頁紙的中央,只寫著一個簡短,卻困擾了大夏物理學界整整一個世紀的公式。
能量等於質量乘以光速的平方。
從字面上看,這句話的邏輯並不複雜。
它指出質量和能量是同一種物理屬性的兩種不同表現形式,兩者之間可以通過一個常數即光速的平方進行轉換。
但在過去的半個多世紀裡,這句話在大夏學者的眼中,更像是一首充滿哲學意味的詩,而非可以被驗證的物理定律。
原因很簡單。
實證的門檻太高了。
在傳統的化學反應中,比如燃燒一塊煤炭或者引爆一顆烈性炸藥,雖然釋放了大量的熱能和光能,但如果將燃燒後的灰燼,氣體全部收集起來進行精確的稱重,總質量與燃燒前幾乎沒有任何變化。
「化學反應中的質量虧損,微小到了現有儀器根本無法察覺的地步。」
物理研究所的歷代學者們,在經過了無數次精密的稱重實驗後,只能無奈地在報告中寫下這樣的結論。
直到微觀物理學的推演進入了原子核的內部。
……
這裡是大夏物理研究所的零號實驗室。
五十多歲的首席核物理院士吳辰,正穿著厚重的防護服,站在一層厚厚的防輻射玻璃後方,注視著實驗室中央那個複雜的圓柱形裝置。
那是大夏傾盡數學院、材料院與物理院之力,耗時十年才搭建起來的「微型重核裂變反應堆」雛形。
「吳所長,冷卻迴路運轉平穩,石墨減速劑位置已校準。」
一名助手看著儀錶盤上輕微跳動的指針,聲音平穩地匯報著各項參數。
「開始提取實驗前的質量數據。」吳辰輕聲下令。
在防輻射玻璃後方的操作台上,擺放著大夏目前精度最高的電磁質譜儀。
這種儀器可以利用電磁場對帶電粒子的偏轉,極其精確地測定原子核的質量。
今天的實驗材料,是一塊經過提純的,被稱為鈾的重金屬同位素。
早在幾十年前,大夏的學者們就在北境的礦脈中發現了這種具有天然放射性的元素。
通過長期的觀測,他們發現這種元素的原子核極不穩定。
當它被一個中子擊中時,其原子核會分裂成兩個較輕的原子核,並釋放出幾個新的中子。
而最關鍵的是,在這個分裂的過程中,伴隨著劇烈的熱量釋放。
「記錄:裂變前,鈾靶標及入射中子的總靜止質量,已確認。」
吳辰在厚厚的實驗記錄本上,用鋼筆平穩地寫下了一組精確到小數點後極多位的數字。
「抽離控制棒,引導中子束。」
隨著沉重的機械滑輪轉動,反應堆內部的石墨控制棒被緩緩抽起。
中子源被釋放,悄無聲息地撞向了那塊純淨的鈾靶標。
在厚重的鉛層和混凝土屏蔽下,微觀世界裡的碰撞寂靜無聲。
但儀錶盤上的數據,卻在忠實地反映著那個小空間裡正在發生的變化。
「量熱計溫度開始急劇上升。」
助手緊盯著刻度,不斷報出數據,「反應堆核心熱量輸出,正在以指數級攀升。冷卻水流速已自動加大,熱能轉換效率穩定。」
吳辰沒有說話,只是靜靜地看著那不斷攀升的溫度曲線。
他知道,那些水正在被原子核分裂時釋放的能量加熱。
實驗持續了大約兩個時辰,直到反應物消耗殆盡,溫度曲線開始平緩下降。
「降溫,開啟機械臂,收集裂變產物。」
……
接下來的三天,是枯燥的數據比對過程。
實驗室里的幾台最新型的矽電晶體計算機被全功率開動。
雖然它們依然龐大,但在處理這種海量傳感器數據時,已經展現出了遠超人力算盤的效率。
吳辰和幾位核心學者,坐在堆滿草稿紙的會議桌前。
他們要做的,是對比。
將裂變前鈾核與中子的總質量,與裂變後收集到的所有產物的總質量進行精確的比對。
在寂靜的地下室里,只有紙頁翻動的沙沙聲和計算機列印紙帶的輕微「咔噠」聲。
「數據匯總完畢。」
一名算學博士將最終的報表遞到了吳辰的面前。
吳辰推了推鼻樑上的老花鏡,目光落在那兩組數字上。
裂變前的總質量,大於裂變後的總質量。
裂變後的總質量,變少了。
少掉的那一部分質量,被稱為質量虧損。
它極其微小,如果不是在原子核分裂這種極端的微觀反應中,根本無法被現有的儀器捕捉到。
「質量沒有消失。」
吳辰看著那個微小的虧損數值,拿起筆,在紙上套入了那個躺在檔案館裡一百多年的物理法則。
他將這微小的質量虧損數值,乘以了光速的平方。
光速是一個龐大到令人絕望的數字,也就是約每秒三億米。
而當它被平方之後,則是變成了一個九億億倍的天文倍數,哪怕是一個微小的質量,也會被放大成一個恐怖的數字。
筆尖在紙上划過,得出了一個理論上的能量數值。
隨後,吳辰翻開另一份報告。
那是量熱計在過去的兩個時辰里,從反應堆核心收集到的熱能總輸出數據。
他將理論計算的能量值,與實際測量的熱能值,並排寫在了一起。
地下會議室里,幾位頂尖的物理學者看著那兩個在允許誤差範圍內,幾乎完全重合的數字,陷入了長久的沉默。
沒有歡呼,也沒有人覺得難以置信。
科學的極致,往往表現為一種理所應當的平靜。
「吻合。」
吳辰放下手中的鋼筆,摘下眼鏡,揉了揉乾澀的眼角。
他長長地舒了一口氣,語氣中透著一種如釋重負的踏實。
「百年前的手稿,今天,我們大夏的物理學界,終於用實證給它畫上了一個句號。」
一百年前的理論指引了方向,一百年後的工業與儀器給出了證明。
質量與能量的等價,不再是高懸於九天之上的神諭,而是被大夏人實實在在地握在了手中的物理法則。
吳辰看著桌上的報告,深知這幾組數字對於大夏的未來意味著什麼。
如果說煤炭和石油燃燒釋放的化學能,是大夏工業文明的基石。
那麼,眼前的這組數據則證明了,在物質的原子核內部,隱藏著一種比化學能大百萬倍、千萬倍的深淵之力。
一克的質量虧損,所釋放的能量,足以匹敵成千上萬噸的炸藥。
「吳所長。」
助手在一旁輕聲提醒,「這份實證報告,需要立刻呈報給王都內閣和航空航天局嗎?」
「自然。」
吳辰點了點頭,將那份報告整齊地裝入檔案袋中。
他很清楚航空航天局那幫同僚現在的困境。
噴氣式發動機雖然讓飛機突破了音速,但在面對那浩瀚無垠的外太空時,化學燃料的推力比和能量密度,很快就會摸到物理的極限天花板。
想要驅動那些停留在圖紙上的「空天母艦」飛向星海,大夏必須尋找到一種近乎無限的新型能源。
而現在,這把鑰匙,已經被物理研究所找到了。
「把資料封好。」
吳辰站起身,拿起檔案袋,「有了這個基礎,我們下一步的課題,就是如何將這種微觀層面的裂變熱能,平穩地轉化為可以驅動發電機輪機的穩定動力。」
「我們要造出大夏的、也是這顆星球上的第一座原子能熔爐。」