太空中拿手電筒照自己腳底,能飛向遠方嗎?石墨烯光推動飛船構思

碳世紀出品-石墨烯光推動現象

首先是這個東西,南開大學化學學院陳永勝教授和物理學院田建國教授領導的科研團隊經過3年的研究,獲得了一種特殊的石墨烯材料,這種材料可在包括太陽光在內的各種光源照射下驅動飛行,其獲得的驅動力是傳統光壓的1000倍以上,「光動」飛行或將成為可能。

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那麼用這樣的材料做飛船引擎,然後飛船上架一個巨大手電筒,對著石墨烯照射,在太空中能加速飛船自己嗎


2015-06-21

不要再鬧了,光移動 4毫克的海綿就大費周章,要移動你的手電筒可能要把太陽搬到地球旁邊。何況,手電筒的光是可見光,轉換效率可能更差。不用手電筒啦,光靠太陽光就可以推動了。

實驗所謂的輻射壓(Radiation pressure)(亦稱光壓)是電磁輻射對所有暴露在其下的物體表面所施加的壓力。輻射壓不僅非常小,而且與太陽距離的平方成反比,但不同於火箭的是,太陽帆不需要燃料。推進力雖然很小,但是只要太陽繼續照耀著,太陽帆就能繼續運作。研究人員將一個重為 4毫克的形似「海綿」的圓餅狀三維石墨烯材料放置到真空管中。在不同光源的「推動」下,「海綿」瞬間發生了水平或豎直方向的位移,最大移動距離可達 40厘米,海綿材料本身就輕,未來的載具絕對無法做到如此地步。

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2015-6-26

討論的結果有人認為是氣體脫附,有人說是靜電效應,但總結都可以認同我所謂在實驗室環境下有太多不確定變數,單從這個實驗就推導可以光碟機動是太浮誇了。

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2015-7-23

人怕出名豬怕肥。陳永勝課題組這次捅到馬蜂窩,甚至有學者要求他主動撤稿,真是情何以堪。我認同這些學者的論調,整理一下分享給各位。

1、結論太過離奇,違背基本物理原理。所有有基本物理知識的人,都不會相信電子發射驅動能夠持續進行。受到廣泛質疑就是證據。這裡已經不是學術爭議的問題。

2、論文中有多處重大錯誤,主要論據概念完全錯誤(反衝物與被推動物動能相等)。論證沒有熱電子發射只採用一個短脈衝,而實驗採用連續激光。混淆強場效應與光電效應。根據論文提出的原理計算出來的電子反衝推力只有論文作者聲稱的億分之一量級。

3、在新聞聯播裡面的說法」是科學史上首次實現用光作推力,讓物體有明顯距離的運動「,沒有任何根據。強激光應用已經很多年,激光碟機動聚變也已經研究了很多年。稍微強一點的激光都可以讓一個不太大的宏觀物體運動。怎麼他們會成為」科學史上首次「?

4、這是一項有預設研究結論的研究。因為依據新聞聯播中說:「三年前,……。陳教授敏銳意識到,可以……,解決多年的「光碟機動」難題」。也就是三年的工作,只是為了證明陳教授的「敏銳意識」。有理由認為,除了混淆強場效應和光電效應這個錯誤外,另外兩個錯誤可能是故意而為,包括不計算電子的反衝推力。如果是這樣,已經涉嫌學術不端。

5、作為一篇學術論文,如此重大的突破,在結論中不討論原理,而是討論偉大的應用前景,如具體到多大的空間飛行器能夠獲得多大的加速度。這也是很奇怪的。其實對於論文中用到的光強,普通光帆也可以獲得很大的光壓加速。

6、論文的聯繫作者和創意人陳永勝教授是化學家,但是化學家也應該具備基本的物理知識,「動能相等」無法理解。而且合作者是南開物理學院的光學組,難道他們也不知道動量守恆?或者他們沒有看過論文?

7、同行發現論文的上述離奇錯誤只是時間問題,還可能發現更多的錯誤。無論什麼原因導致了論文的錯誤,如果不主動撤稿,只會讓笑話越來越大,讓南開,乃至中國科學界蒙羞。

所有的實驗都使用了很強的光,以產生」驅動「效應,無論是激光(很強),氙弧光(很強),還是陽光(使用了透鏡)。照射到毫克量級樣品上的光必須達到瓦量級,才能出現明顯的「驅動」。幾焦耳的能量加到毫克量級的樣品上,熱效應非常強,而論文沒有討論熱效應的影響。這是很大的缺憾。要知道,石墨烯的密度非常低,比一個大氣壓下的空氣還低。也就是說,如果把一塊大一點的石墨烯用很薄的膜密封,它能漂浮在空中。從方法上來說,如果用弱光也能產生驅動效果,才能說明問題。況且對於驅動旋轉的實驗,僅靠光壓似乎都夠了。這跟我最初的想法倒是一致的~不該是光壓造成的,太多變數都有可能做到驅動。


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