反重力一向是科幻小说和电影中的重要题材,制造出不依靠传统推进方式而自由在天空飞翔的反重力飞行器,是很多人心目中的梦想。
尽管,反重力是人们一个美好的梦想,但是传统科学长期认为,反重力是不可能的。1992年4月,已故的英国索尔福德大学教授、当时担任英国航天防御系统战略项目负责人的布赖恩·扬在伦敦机械工程师学会发表演讲,他在演讲中解释了为什么进行反重力研究与航空航天业乃至世界都有关。
众所周知,重力G等于物体质量m乘以物体的重力加速度g即G=mg也就是说我们之所以可以停留在地球上而没有被甩到 宇宙空间的原因。当物体的重力加速度不变时,重力的大小取决于物体的质量。当质量越大时引力越大。而反重力系统就是给物体一个反作用力。当这个反作用力大于物体的重力时,这个物体就可以脱离地球的引力。
在一定重力与反重力之间达到平衡时。就可以悬浮在大气层与地表之间。当然,我们同样要考虑到大气压强的问题。只有作用与反作用力达到平衡时我们才能脱离地球引力悬浮在空中。
不过,我们在影片中看到的大多数这类飞行器,其实并非真正的“反重力设备”,大多数只是对抗重力的设备而已。反重力的准确定义是万有斥力,在我们的低速宏观世界的反重力是任何两个物体之间所产生的与各自质量成正比,与距离平反成反比的斥力。
物理学把自然界的所有现象划分成四种力,它们有本质区别,其中最常见的引力和电磁力。电影《阿凡达》中潘多拉行星上的磁悬浮漂浮岛能漂浮是因为受到了磁场力,而非反重力。
严格意义上的反重力是不存在的。事实上在所有四种基本力中,万有引力是唯一只有吸引作用而没有排斥作用的力。引力与其他力为什么会有这样的区别?严格的反引力虽然没有,但是有一种办法可以产生类似效果,那就是寻找负质量物质,能量比真空还低的物质。现代物理学认为,真空中每时每刻都有大量虚粒子对产生和湮灭。
1948年H.卡什米尔发现真空中的平行导体板之间的虚粒子能量比真空小,两板之间会产生弱吸引力,这种现象叫做卡什米尔效应。这样的虚粒子相当于具有负质量,如果飞船和地球都由负质量物质组成,那么飞船和地球之间的万有引力就会产生相互远离的相对运动,出现很多科幻片中的神奇飘升效果。
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