人类离做出能量护盾还有多远?

我从能源的角度讲一下。


能量护盾,顾名思义,要用能量制作一个力场或磁场,抵消炮弹或高能武器的来袭。从理论上看,这个力场或磁场,在迎击点上就要能够释放出和炮弹、能量束至少相当的能量。如果按照电影里的效果,甚至要在自己的整个外围都用这种高能量立场包裹住。



所以说,这种能量护盾所需要的能源是极为巨大的。假设120毫米炮弹的动能是10兆焦,如果一辆坦克要在全身布满能够抵消这种炮弹的护盾,那么整辆坦克需要的能量大约布满64平方米的能量立场(以M1坦克的尺寸为例,不考虑顶部)。假设只需在0.12米x0.12米的面积内释放10兆焦能力,那么整个能量护盾所需能量差不多就是4.5万兆焦,等于12.3万千瓦时,或者10吨TNT当量。


12.3万度电看上去不多,但这只是几毫秒瞬间消耗的能量。按照电影里的表现,能量护盾至少要持续几秒甚至几小时不等。持续几秒的话,那么消耗的能量就是放大1000倍,达到1亿多度!持续几小时的话,就要再放大3600倍,达到5000亿度电以上。



三峡水电站年发电量差不多是1000亿度电/年,全年的发电量估计可以让一辆坦克维持能量护盾10分钟。这个能量,其实已经相当于1000万吨TNT当量的氢弹了。


也就是说,为了保护一辆坦克10分钟时间,需要消耗一颗1000万吨级氢弹的能量。直接扔氢弹,它不香吗?(陶慕剑)





能量护盾在科幻电影中屡见不鲜,被称为是星际飞船的标配,同时还是各个重要建筑以及武器的标配,能量护盾可以瞬间形成弥散在物体周围的能量罩,抵御来自于外界的一切物体或者是能量攻击。

人类距离这种技术还有多远?

这个不敢说距离多远,现在关于这方面的技术都只是猜想,最初的理论猜测阶段,八字没一撇。

电影中为了让电影更加的酷炫,我们看见那种能量罩是瞬间架设起来的,并且表面散发着蓝色的绿莹莹的光芒,在《星球大战》中,这种护罩甚至可以抵御一群庞大舰队的数十小时的攻击。一个能量防护罩的架起首先需要有传感器以及发生器,传感器接收来自于外界的威胁,发生器产生能量场。

能量场究竟可以用什么来实现呢?

该如何化解来自于外界的动能攻击或是能量攻击,在前些年波音公司申请了一项专利名为电磁弧衰减冲击波,这种设想是利用加热空气造成空气密度不等使爆炸产生的冲击波在此密度空气层传播时,传播能量锐减,达到保护的作用,但是,这只是衰减了冲击波而已。

动能攻击它是阻挡不了的。

另外现在以及未来可能会普遍使用的激光武器,激光武器的攻击速度是光速,汇聚的能量高,可以轻易的摧毁目标。

能量罩所需的能量哪里来,如何汇聚如此庞大的能量来抵御攻击,这些都是没影子的事情,科幻电影的设想虽好,但现实很骨感。

图片来自于网络,侵删!




其实能量护盾主要是存在于科学影视剧中,如果非要搬到现实中,恐怕要走的路还非常的遥远。


首先,把光子以一种非常稳定的形式固定在物体周围,这恐怕不是需要多少能量的问题,这是一个科技维度的问题。

我们人类目前处于,一级宇宙文明后期,我们连地球上的能量都没有完全为我们所用,更不用说控制光子了。

我们对于能量的运用和使用还十分的浅显,对于各种物质的理解都还处在初级阶段。

想要造出类似于能量护盾的东西,还很遥远,但是类似于能量罩的东西,其实人类一直有在研究。

有研究团队在搞一种类似于人造地球磁场的装置,用来保护宇航员在太空中受到各种致命射线的伤害。

英国和葡萄牙的科学家们使用了数学模型来计算,有可能制造出数百米直径大小的“人工磁场气泡”用来保护宇宙飞船,当然这一切都是实验阶段,能不能推行还是个问题。

另外据说破音公司在2015年获得了一个专利,这个专利的技术是用来抵御爆炸带来的冲击波,据说是一种等离子场,可以减弱爆炸之后的冲击波,波音的这项技术会应用在军事方面,主要用来抵御激光之类的能量武器,

总之,能量护盾有点得不偿失,也许会在以后科技维度突破之后,会有新的发展吧,现阶段不太现实。




谢邀,还有很远的时间呢!

真正意义上的能量护盾是依靠扭曲空间形成的一个低光速带。

当进入护盾区域的物体速度大于低光速带的C值的时候,这个物体就会转化成纯能量。

理论上是可以实现的,但从实际上来讲,我们先得搞出曲率引擎。

这件事吧就比较难办了!

因为“曲率引擎”现在也是仅仅在理论上有相关的概念,压缩前部空间扩大后部空间这样引擎就可以将远在几光年以外的目的地“拉”到眼前。

而能量防护护盾则是曲率引擎后部分要做的事情。扩大空间曲率使一个空间内的光速趋近于0。

从物理学的理论上说这是一个合理的方式,但是目前我们还没有改变空间曲率的能力。

当然了,目前而言这些个所谓的纯理论到工程学上的实现距离我们还过于遥远,所以,能量护盾这种超级科幻的玩意按照现在说发来说——还是天方夜谭。




在很多科幻作品中,能量护盾可以无视一切攻击,它看不见、摸不着,却又真实地存在,任何处于能量护盾保护下的事物都能够免受来自来外界的伤害。

虽然这只不过是人们想象中的东西,在现实世界里,并没有能量护盾这种高科技存在,但是现在没有并不代表以后没有,今天我们就来讨论一下,这种可以无视一切攻击的能量护盾,到底有没有科学依据。

通常情况下,我们都会把能量护盾想象成一种力场,宇宙中存在着四大基本力,其中强相互作用力和弱相互作用力都隐藏在原子核内,而引力的强度又非常非常低,并且方向也不对,因此假如能量护盾是一种力场,那么就只有电磁力这一个选项了。

事实上,我们每个人都置身于一个巨大的能量护盾——地球磁场,太阳并不是想象中的那么和蔼可亲,在给我们提供光和热的同时,它还会不怀好意地向我们发射出大量的高速带电粒子流,如果没有强大磁场的保护,我们赖以为生的大气层就会被其剥离,地球上也就不再有生命存在。

然而并不是所有的物质都会受到电磁力的作用,所以说再强的电磁力都无法做到“无视一切攻击”,我们得往这个能量护盾里加点什么。

大家都知道,带电的粒子是会被磁场影响的,强大的磁场还可以让带电粒子环绕自己运动,在这种情况下,如果环绕磁场运动的带电粒子数量足够多,速度足够快,就可以形成一个屏障,再通过磁场叠加的方法,就能够将这个屏障塑造成任意的形状。

理论上来讲,上述的能量护盾可以抵御一切基于电磁原理的攻击,那么它能够防御实体动能攻击吗?我们接着看。

上图为相对论中的动能公式(其中m0为静质量,c为光速常量,v为物体速度),这说明了当一个物体的速度无限接近光速的时候,它自身携带的动能也在无限地增加。根据这个原理,我们可以利用磁场将带电粒子加速到非常高的速度,这样就可以使每个粒子都携带着极高的动能。

当某个攻击实体接触到这个能量护盾时,大量高速运动的带电粒子会将自身的动能倾泻在它身上,从而使其瞬间解体爆炸,爆炸产生的碎片会被密集的高能粒子阻挡在护盾之外,而爆炸释放的能量中的一部分,会被这些粒子吸收重新转化为自身的动能,另一部分则消散在周围的空间。

从能量使用效率的角度来考虑,这种能量护盾中的带电粒子不应该随时具备极高的速度(毕竟这实在是太消耗能量了),因此我们还需要一个高度灵敏并且智能的预警系统,它可以决定在什么时候,将护盾中的什么位置的带电粒子加速到什么样的程度。这可能就是在一些科幻情节中,能量护盾一般都是接近透明,而当遭受攻击时会突然变亮的原因。

那么人类离做出能量护盾还有多远呢?

通过以上的描述可以知道,这种能量护盾有两大要求,第一是强大的能量,第二是成熟的磁约束技术,而这两点在现在的可控核聚变技术中已经有了雏形。目前最有可能实现可控核聚变的托卡马克环形装置,其本质就是利用磁场来控制带电粒子。

因此可以说,掌握了可控核聚变技术,制造这种能量护盾的两大要求就得到了基本满足,再假以时日,我们人类就能够拥有能量护盾这种高科技。就现在的情况来看,人类的可控核聚变之路还困难重重,乐观的估计可能需要几十年,悲观的估计可能会是几百年或者更久……

值得一提的是,科学家推测宇宙中很可能存在着一种具备负能量的奇异物质,这种物质的质量为虚数,可以产生与引力性质相同,但方向相反的反引力。这就意味着,如果人类找到了这种奇异物质,那么就可以在被保护目标的周围空间制造出强大的斥力场,使外界的所有物质都“绕道而行”,从而真正地做到无视一切攻击。


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能量盾这种黑科技只有在科幻作品中才会出现,现实中研制这种防御产品似乎没有什么用,就拿陆战之王坦克来说,能量盾的作用和坦克装甲基本上是一样的,都是一层抵挡攻击的屏障而已,用能量盾的话,还需要持续输出能量,显然没有挂一层钢板实惠,而且用钢板几乎是没有故障率的。当然,对于科幻作品而言,越花里胡哨越可以体现科技的先进性,由电影中反映出的能量盾可以猜想出,能量盾类似于一种非常强的力场或者一种空间屏障,所以我们可以联想出制造能量盾的两种办法,一是产生一种力场,类似于引力或者磁力,施力物体和受力物体不用接触就会产生影响。第二种是类似于扭曲空间,产生一种空间壁垒。先说第一种,这种力场最少要和引力类似,可以对所有物质产生效果,所以它既要有强核力的力度又要有引力的广度,更重要的一点,它必须是一种反引力,不然就助纣为虐了,这下就清楚了,通过第一种办法制造能量盾,人类在物理理论上最起码要完成四种基本力(即:引力、强核力、弱核力, 和电磁力)的统一,在技术上最少要可以制造或者捕捉负物质及负能量等,简单说一下,四大基本力科学家搞了最少七八十年了。接着说第二种办法,这种办法其实是我联想到了科幻小说《三体》中的黑域,文中介绍曲率引擎产生的航迹是一种扭曲的空间,这种空间中的极限速度非常低,可以想象一下,当一枚导弹超打过来时,弹头首先减速,但是弹尾速度没变,结果就是弹尾击中弹头爆炸了。关于曲率引擎的研究常见于报端,最近的一次消息是,2012年物理学家哈罗德·怀特和他的同事们在实验室里实验了他们的小型曲率驱动装置,使用一束激光来触发时空在微观尺度上的扭曲。所以呀,任重道远,人类距离造出能量盾还遥遥无期呢,目前还是发展材料科学,做更坚固的实体盾吧。









我们印象中的能量护盾总是科幻片中的那样,但那只是艺术加工。当然以目前的科技要做到和科幻电影一样是不可能的,但是目前确实有类似的技术。

地球的磁场

我们如何理解护盾这个概念,真的就必须是实体吗?其实不然,我们每个人都知道地球磁场对人类生存的重要性,正视因为地球磁场的存在我们才能将太阳风的威胁降到最小。那么这是否可以算地球的能量护盾呢?

因此我们就以此来展开。

电磁弧衰减冲击波

想要做到能够抗住炸弹的能量护盾对我们来说还是遥不可及的,但至少我们退求其次看能否防住冲击波?

波音公司就有一项专利是电磁弧衰减冲击波的方法与系统。其根本原因在于在某些剧烈冲击或爆炸的时候,一些实体冲击可以通过防弹服来防护,但冲击波却不行。但强烈的冲击波同样能够致命。

要让冲击波无法冲击人体,要不就让其转向要不就将其吸收,波音这一专利就是重定向波或折射波的前进方向。具体原理就是通过传感器检测爆炸,同时利用激光、微波或电磁弧迅速加热空气创造密度不同的空气介质让爆炸能量衰减。

当然这一技术目前还没有大规模应用,所以还是需要努力的。总之,对于能量护盾这一词大家不能用电影中的场景来比较,理性看待。




能量护盾,最早源自于我国的古典无限小说里面。内功深厚者,可以在身体周围形成某种气场,使得外物很难伤害到其身体。后来的科幻电影里面,也经常使用能量护盾来保护太空战舰的安全。那么,这种高科技我们人类距离做出能量护盾还有多少路要走呢?

首先分析一下能量护盾,按照其功效可知,能量护盾应该是某种类似于物质的场,激发出来之后可以在被保护者周围形成一个结界,类似于肥皂泡,光可以透过,但是其它的宏观物体却无法透过。

我们现在已知的物质场只有磁场和电场,或者说电磁场。那么利用电磁场可以形成具有能量罩一样的保护膜吗?理论上电磁场可以对电磁信号进行屏蔽,这点类似于保护罩。对于宏观物体,如果是带电体,也可以进行保护。比如地球的磁场,就可以是的太阳风中的带电高速粒子无法进入地球大气,从而可以很好的保护地球。但是如果宏观物体不带电,或者磁性,那么电磁场无法与之发生相互作用,所以无法起到保护作用。

不过既然电磁场是物质场,那么如果电磁场的能量很高,或许可以影响周围的时空,使得时空产生某种形式的形变或者扭曲,利用这种形变对飞船进行保护。不过,到底如何产生形变,如何利用形变保护,还没有很具体的方案。不过之前据说美国举行的“费城实验”,就是通过电磁场使得一个军舰产生了时空错位。

所以总的来说,人类目前还不具备制造能量罩的技术。就连可以吸收全波段电磁波的材料,都无法很成熟的研究出来,更别说什么能量罩了。比如也就美国有B2隐形轰炸机,而其它国家就没有。这说明,人类的科技还很差劲,距离实现科幻电影中的种种未来技术,还差距很大。




类似电影里的能量护盾有两种方式可以实现,

第一种,用激光武器实现,在需要防御的地方设置一圈激光武器墙,像类似雨伞一样的形状射向高空,形成防护网。

第二种,利用戴森球一样的装置把需要保护的人包起来,而这个戴森球外围有一种超高速自旋转的装置,能够粉碎接近它的任何物体。

第三种,在需要保护的物体设置一圈小型黑洞,来了一个导弹,直接吸进黑洞里去。在某种程度上,也达到的防御效果。

第四种,最有可能实现,

就是在需要保护的人周围,设计一个反物质罩子,不管对方来了什么攻击手段,他们的正物质和这个反物质结合,自动消失不见。也算是达到了防御的效果。

第五种,就是一种超级储能装置,能够吸收各种冲击波,各种射线激光产生的能量,把别人发射的能量储存在自己的武器里,再反击回去。这个有点像天龙八部里的慕容复,现在目前,能把热能动能变成电能的机器有电动机,把激光的能量储存起来的还没研发出来。

第六种,不管任何武器,攻击的效果本身也是一种波,可以称之为冲击波,既然是波,那肯定有反射波的防御系统,就像任何物体都能反射雷达的波一样。研制一种能反射各种波的装置,不管对方的冲击波有多强,都能自动反射回去。

最后总结一下,能研发这种级别防护罩的国家,如果收到攻击,那肯定是受到外星人的入侵,有这防护能力,等于拥有了极强的毁灭星球的能力,还不如直接对着外星人的母星来一发,把他们的星球毁灭算了。省的他们一天到晚繁殖,一天到晚跑来骚扰我们。





不会太遥远!一旦人类设计出亚光速飞船力场盾一定是标配!用于军事其实没有这必要!在人类发现力场盾原理之前我认为得先清楚明白何为引力场!人造引力场的出现这就标志着力场盾的出现!有太多的科幻片当中这种能抵御核爆级别的类似于玻璃一样的盾!虽然很多科幻片没有说明这样盾是何原理!其实不外乎在飞船外围人为制造出一个扭曲的时空罢了!而却这样的壁状结构还得是动态的!力场盾好比小屁孩吹出来泡泡你可以在泡泡中看到有物质在壁中流动!

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投稿时间:2021-10-25  最后更新:2021-10-25

标签:能量   人类   曲率   力场   动能   冲击波   磁场   粒子   物体   物质

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