科普核聚变.docx

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科普核聚变科普核聚变科普核聚变作者：

中科大胡不归最近我国在核聚变领域有一项重大进展（http:

/核聚变最基本的原理是什么？

或者说，如果我们发现了一个外星文明，想知道他们是否可能已经掌握了聚变技术，我们要关注的是什么？

答案是爱因斯坦的质能方程E=mc2，E是能量，m是质量，c是光速（约为30万公里每秒）。

外星文明如果知道这个关系式，我们就要当心了，他们有可能已经会核聚变了，而且有大得多的可能会核裂变。

他们说不定会跨越星海杀过来（三体爱好者请举手），即使不能，至少可以拿原子弹抵御我们。

如果他们不知道，那我们可以放宽心，他们的技术最多只是到导弹这个层次，没有核武器，肯定不是我们的对手（章北海和罗辑内牛满面）。

E=mc2很可能是整个科学中最著名的公式，以至于霍金虽然听说“每个公式都会使你的读者减半”，还是在时间简史中写上了这个公式。

可是盛名之下，大多数人对它的意义，我相信，还是似懂非懂。

咳，咳，那么我们开始上课了。

首先，这个公式是怎么推导出来的？

在这里没法详细讲，以后我可能会写一篇科普相对论的文章。

简单地说，推导它只需要两个基本假设：

一，在所有的做匀速直线运动的参照系（即惯性参照系）中，物理规律（包括力学规律、电磁学规律以及任何有可能的规律）的形式不变。

二，在所有的惯性参照系中，光的速度不变。

第一条称为相对性原理，第二条称为光速不变原理。

稍稍解释一下这两条原理说的是什么。

相对性原理说的是，所有惯性参照系一律平等。

你在惯性参照系A中得到一套物理规律，那么在另一个惯性参照系B中应该得到同样的一套物理规律。

把A定义为静止、把B定义为运动，跟反过来把B定义为静止、把A定义为运动，是完全等价的，不可能发现任何矛盾。

换句话说，不能定义绝对的静止。

光速不变原理说的是，所有光速一律平等。

无论一束光是从静止的光源发出的，还是从运动的光源发出的，光速都一样。

或者说，无论你静止地看一束光，还是在运动中看一束光，你看到的光速都相等。

这乍看起来很违反直觉，对不对？

比如说你在以c/2的速度跟一束光同向运动，按照日常生活熟悉的牛顿力学，你看到的光速应该是c-c/2=c/2，但不对，仍然是c。

如果你在以c/2的速度跟一束光反向运动，你看到的光速也不是c+c/2=3c/2，仍然是c。

三体中有一个寓言提到一位无论在什么距离看都同样高的王子，影射的就是光速。

这么违反直觉的理论，为什么大家要相信他？

答案很简单：

因为它的预测符合事实。

当然，一直有很多民科孜孜不倦地攻击相对论。

我也不反对他们这么做，开心就好。

而且科研工作者对任何科学理论都只是出于证据相信，随时可以出于新的证据改变看法。

只不过，我对他们的成功不抱任何希望。

好，我们现在接受了这两条原理。

爱因斯坦证明，仅仅根据这两条原理，不再需要任何其它条件，就可以推出一整套理论体系，即狭义相对论。

狭义相对论有很多惊人的结果，如钟慢效应（运动的物体时间流逝得慢了）、尺缩效应（物体在运动的方向上空间尺度缩短）。

这两个效应是关于时空的深刻结论，理解起来比较困难，我们在这里不去多谈。

质能方程也是由相对性原理和光速不变原理推导出来的结果，下面我们来仔细看它。

关于质能方程，第一点需要理解的就是，它是一个数学推论，其可信度完全来自于相对性原理和光速不变原理的可信度。

狭义相对论就好比平面几何体系，那两条原理好比公理，质能方程好比定理。

只要公理正确，定理就必然正确。

只要你承认了公理，你就必然承认定理，不可能吃一半留一半。

第二点需要理解的是，质能方程是一个完全普适的数学定理。

在它的推导中没有用到任何与具体物质有关的性质，所以其普适性是跟两条公理一样强的。

那么它的适用范围是什么？

宇宙中所有事物（此处应有掌声）。

没错，爱因斯坦就是这么任性第三点需要理解的是，质能方程是一个完全精确的方程。

在它的推导中没有用到任何近似，所以其准确性是跟两条公理一样强的。

也就是说，永远不会打折扣。

实际的测量会有误差，但你测量得越准确，会发现跟它的预测越接近。

这是非常难得的，很多物理规律就不是这样。

例如飞行物体在空气中受到的阻力在速度较低时正比于速度，在速度较高时正比于速度的平方。

当你对精确度要求不高时，这条规律对飞机设计师十分有用。

但你如果测得越准，这条规律就会显得越粗糙（这个例子见费曼物理学讲义）。

又如牛顿力学，对低速宏观物体是相当准确的，精确度超过一般仪器的分辨能力。

但你如果测得非常准，你就会发现它的预言有误，相对论的预言才是对的。

质能方程就不是这样，到目前为止还没有发现任何与它矛盾的实验事实，这实在是太了不起了。

好，有了以上基础认识，我们终于可以来看质能方程究竟说了些什么了。

这个方程的形式极其简单，内涵却极其深邃。

在美学欣赏的意义上，妙到毫巅。

知道这个方程的人还是很多的，但其中大多数只是能用它来做一些数学计算而已，仍然不明白它隐含了多深多广的结论。

质能方程究竟说的是什么呢？

它说的是，任何质量m必定对应mc2的能量，任何能量E也必定对应E/c2的质量。

由于光速c是个常数，我们可以理解为：

质量和能量是同一个东西的两种表示方法，或者说压根就是同一个东西。

具体一点说，一个质量为m的物体，比如说一块铁，一个光子，或者一个人，无论它是静止的还是在运动中，只要它有这个质量m，就有相应的能量mc2。

反过来，一个能量为E的物体，比如说一块铁，一个光子，或者一个人，无论它是静止的还是在运动中，只要它有这个能量E，就有相应的质量E/c2。

当物体的能量发生变化时，质量必然相应变化。

反之，当物体的质量发生变化时，能量也必然相应变化。

这话可能让人迷糊了。

我时常处于静止中，咋没觉得自己身上有这么大的能量呢？

回答是：

能量的绝对值是无法测量的，可测量的是相对值。

你的质量乘以c2得到的能量，指的是把你转换成无质量的虚空所放出的能量。

没错，破碎虚空！

实际现在还没办法把一个人变成虚空，所以这超级巨大的能量根本放不出去。

你平时走路、跑步、刷微博所消耗的能量，确实会反映为你的质量的变化，但这点变化实在太小了，观测不到。

另一个问题是，光子的质量不是零吗？

这里的关键是要搞清，质量分为静质量和动质量。

静质量是物体在静止状态下的质量，动质量是物体在运动状态下的质量。

静止的物体运动起来，动能增加了，就会增加相应的质量，所以动质量总是大于静质量。

我们平常说光子的质量为零，指的是静质量为零。

但由于光子在以光速运动，具有能量，所以它的动质量并不为零。

而像铁块或者人这样的物质，在静止状态下质量就不为零，在运动状态下质量也会变化。

在日常生活中，这点质量变化小得无法观测。

但如果速度非常高，跟光速可以比较，那质量变化就会显著了。

现在我们可以回答一个令许多人迷惑的问题：

有能量守恒定律，也有质量守恒定律，那么这两个定律究竟是什么关系？

是等价的？

还是一个是精确的，另一个是近似的？

实际上，能量守恒定律是一个完全精确的定律，或者说物理学家愿意为了捍卫它战斗到最后一滴血。

每当发现能量似乎不守恒的实验结果，物理学家的第一反应就是某些能量被遗漏了，然后拼命去找，绝不会不做抵抗就放弃能量守恒定律，而到目前为止他们每次也都能找到。

质量守恒定律就有点微妙了。

根据质能关系，质量跟能量只是差一个常数比例而已，那么能量守恒当然就等价于质量守恒。

在这个意义上，质量守恒定律也是一个完全精确的定律。

但要注意，这里说的是动质量，静质量可没有理由守恒。

然而我们平时说的质量守恒定律，指的却是静质量，例如说化学反应前后质量不变，证据就是拿天平称一称，反应物和生成物的质量确实相等。

这就出问题了。

实际应该是，反应物和生成物的静质量不相等！

双方的静质量差，就对应于反应中的能量变化，即化学能。

如果反应放出能量，生成物的质量就小于反应物。

如果反应吸收能量，生成物的质量就大于反应物。

那位说了，道尔顿和化学工程师用了这么多年的质量守恒定律，怎么没出毛病？

回答也很简单，质量变化太小，测不出来。

跟静质量中蕴含的巨大能量相比，化学能实在是tooyoungtoosimple，微不足道。

所以日常用的（静）质量守恒定律仍然是一个相当准确的定律，但要注意，它的准确程度就比能量守恒定律低一级了，因为它依赖于能量变化远小于静质量对应的能量这个条件，本质上是近似的。

明白了这些之后，就会发现质能关系还有一大妙处：

只需要知道一个变化前后的静质量差就能预测能量变化，而不需要知道变化的细节。

这个特点让核裂变与核聚变一下子就变成了可以利用的现象，在我们找到实现它们的办法之前！

核反应在我上高中的时候，就发现了化学课本上一件奇怪的事。

课本说质子的质量是1.0073个原子质量单位（原子质量单位即amu，等于1.660510-27kg），中子的质量是1.0087amu。

然而原子质量单位的定义是碳12原子质量的1/12，也就是说碳12原子的质量就是12amu。

那么问题来了，碳12原子中有6个质子、6个中子，它们的质量加起来就已经超过12amu，这还没算12个电子呢。

质量怎么不守恒了？

现在我们明白，不守恒就对了。

质量减小了，是因为质子和中子结合成原子核时放出了大量的能量，这个能量远远大于平时见到的化学能，所以质量的变化（往往称为质量亏损）可以注意到了。

推而广之，其它各种原子核的质量都不等于组成它的质子与中子的质量之和，质量亏损有的多有的少，取决于质子和中子（统称核子）结合的强弱。

既然不同原子核中核子结合的强弱不同，那么就有可能让结合弱的原子核中的核子重新整合成结合强的原子核，放出大量的能量。

这就好比化学反应，分子中原子的结合有强有弱，让结合弱的分子（如炸药分子和氧气分子）重组成为结合强的分子，就会放出化学能。

原子核的重新组合，就称为核反应。

核反应可以是大的原子核变成几个小的原子核，称为裂变，也可以是几个小的原子核合并成大的原子核，称为聚变。

1千克铀238核裂变能产生的能量相当于2500吨煤。

核聚变就更不得了，每一升水中约含有30毫克氘（氢的同位素，占氢的1/7000，也称重氢，原子核包括一个质子和一个中子，而普通的氢原子核就是一个质子），通过聚变反应产生的能量相当于300升汽油的热能。

地球上仅海水中就含有45万亿吨氘，足够人类使用上百亿年。

还有人提出到月球上去采集核燃料。

发现了如此强大的能源，人类从此过上了幸福的生活啊不，质能方程给我们的只是一个潜在的可能性，真要实现核反应，需要的工作可就多了。

无数的科学家和工程师从此过上了苦不堪言的生活。

恒星的孩子古往今来，对太阳的崇拜遍及许多宗教和无数人。

但谁也不知道太阳发光发热的根源是什么。

直到1938年，美国物理学家汉斯贝特（1906-2005，享年99岁的超级硬朗老爷子）才发现太阳的能量来自于核聚变。

费曼物理学讲义提到，那天晚上他和女朋友出去散步，女生说：

“天上的星星好美呀！

”贝特说：

“是的，然而现在我是世上唯一知道它们为什么闪烁的人。

”女生笑笑，没说话。

科学家的浪漫，真是令人忧伤的故事在一般的条件下，核聚变是不会发生的。

但在太阳中心，1500万度的高温和2000亿个大气压的高压下，氢就可以聚变成氦了。

这样的反应已经进行了46亿年，向外发出了巨大的能量。

其中极其微小的一部分落到了地球上，就滋养了地球丰富的生态圈和整个人类。

大自然的安排多么不可思议！

再过50亿年，太阳将变成红巨星，氦开始聚变生成碳。

到那时，太阳的体积会剧增，可能把地球吞噬掉。

在后面的演化阶段，碳还会聚变成更重的原子核。

但是要注意，核子结合最紧密的原子核是铁，也就是说，放出能量的核反应，到铁这里就结束了，再反应就只能吸收能量了。

在恒星演化的最后阶段，有可能吸收能量生成铁之后的元素，这是宇宙中产生这些重元素的唯一途径。

也就是说，地球上的重元素必然是上一轮恒星演化的产物。

我们都是恒星的孩子！

核聚变的途径在太阳中心，氢可以在1500万度的高温和2000亿个大气压的高压下聚变成氦。

而在地球上没有那么高的压强，要发生聚变，温度就只好更高，达到上亿度。

有什么办法能达到这么苛刻的条件呢？

核裂变笑了：

不要以为有了核聚变我就没用了，要达到核聚变的条件，还得看我！

是的，原子弹是目前唯一可用的实现如此高温的方法。

所以氢弹都是用原子弹引爆的，先用裂变达到聚变条件，再通过聚变放出更大的能量。

原子弹的威力通常为几百至几万吨级TNT当量，氢弹的威力则可大至几千万吨级TNT当量。

人类用氢弹已经用得很溜了，三体里都能用它在水星上炸很多大坑，最后拯救人类。

但是氢弹是不可控的聚变反应，你总不能用氢弹来发电吧。

所以真正的挑战是和平的、可控的利用核聚变，俗称“人造太阳”。

可控核聚变直到现在都没成功，不过已经提出了几条思路。

最大的困难是，拿什么容器来放核燃料？

显然任何材料都hold不住上亿度的高温，得另外想辙。

惯性约束是一条思路，把核燃料放在一个弹丸内部，用超强激光照射弹丸，瞬间达到高温，弹丸外壁蒸发掉，并把核燃料向内挤压。

磁约束是另一条思路，把核燃料做成等离子体（原子核和电子分离，都可以自由流动），用超强磁场约束等离子体。

顺便说一句，有一个提法叫做“冷聚变”，号称在某种实验条件下，常温常压就能实现核聚变。

冷聚变不时地吸引一群人过去研究一通，但从来没有得到过确定的结果。

我对它的看法跟大多数人一样：

大半是忽悠。

不过还是持开放的态度吧。

“科大一环”KTX是国际最先进的反场箍缩磁约束聚变实验装置。

反场箍缩是磁约束内部的一种方法，另一种跟它并列的磁约束方法是托卡马克。

以前提到中国的核聚变研究，首先想到的是合肥等离子体所的托卡马克EAST，以后也会想到科大一环KTX了。

中、美、俄目前各有16、28、5个核聚变装置，这玩意烧的就是钱，靠的就是大国雄心。

我对核聚变装置了解不多，而有一位cavan先生就此写了一篇非常生动而内容丰富的文章科普一下核聚变，并探讨其前景（http:

/25年”。

有人估计是2050年。

不过这些全都是猜测，由于难度太大，无论任何时候能搞出来都是好的。

我们在目前能做的，就是多试验，多投入。

在条件允许的范围内，只问耕耘，不问收获。

即使是失败的探索，也会获得经验教训，对将来是有益的。

一旦成功，人类文明将脱胎换骨，直升神级文明。

结语：

为人类，勇爬科技树！

我是天朝，我喂人类袋盐！

科普核聚变补遗科普核聚变补遗作者：

中科大胡不归最近我写了一篇科普核聚变，解释核聚变的基本原理，以及中国最新的核聚变装置“科大一环”。

写完以后想到还有一些值得讲的，读者也提出了一些问题，就在这里以问答的形式补充一下。

问：

E=mc2，能量只和物质质量有关？

和物质种类无关？

答：

是的。

这正是相对论的神奇之处，完全不依赖于物质的具体性质，因为它的推导仅仅基于相对性原理和光速不变原理。

一个理论的普适性越强，在科学中的地位就越高。

爱因斯坦从极少的前提得出了极其丰富的结论，所以是科学史上的超级大神。

问：

核聚变为什么很难发生？

答：

质能关系只能告诉你核反应发生前后的能量变化，但不会告诉你反应的过程。

核聚变要发生，必须首先让两个原子核靠得非常近。

非常近是多近？

在10-15米的量级。

要知道一个原子中原子核跟电子的距离都有10-10米的量级，也就是说两个原子核要靠近到比原子的尺度小10万倍才能聚变！

在这样一个小得不可思议的距离下，核子之间具有很强的吸引力（核力）。

然而核力随着距离的增加下降得非常快，稍微远一点就几乎为零了。

打个比方，核子就像近视度数很深的恋人，离得很近时会拉住手，但离得稍远时就看不见了，形同路人。

这就带来一个严重的问题。

核子包括质子和中子，中子没有电荷，但质子有正电荷，所以质子和质子之间具有静电排斥力，根据库仑定律这个力反比于距离的平方。

当距离小到10-15米的量级时，核力的吸引超过静电力的排斥，两个原子核会聚合到一起，放出大量的能量。

但它们很难从正常的距离（比如说10-9米）开始达到这么近，因为当距离稍微大一点时，核力就小于静电力，净作用就成了排斥。

好比恋人们都穿着红色衣服，而红色跟红色之间离得远远的就会互相推开，那么他们还有多少机会接近到足以拉上手？

当然，不是完全不可能。

如果两个原子核一开始的运动方向就是相向而行，而且初速度很高，那么它们会一边靠近一边减速，原则上有可能在相对速度减到零之前达到10-15米的距离。

这就是发生核聚变的希望。

问：

为什么高温高压有助于发生核聚变？

答：

温度正比于原子核的动能，相当于原子核运动的剧烈程度。

压强是原子核对容器产生的撞击作用，相当于原子核运动的受限程度。

在越小的空间里运动得越剧烈，两个原子核克服静电排斥达到聚变距离的可能性就越大。

好比原子核是一群宅男宅女，宅在家里是没有前途的，要找到对象就必须出去跟人接触，相亲的诚意越高、次数越多，才越有机会脱单。

高温和高压的效果在一定程度上可以互换。

在太阳中心，由于压强高达2000亿个大气压，所以“只需要”1500万度的“低温”就可以把氢聚合成氦。

但在地球上，由于压强达不到那么高，所以得把温度提高到上亿度才行。

问：

核裂变为什么比核聚变容易得多？

答：

核聚变的困难来自两个原子核接近时质子之间的静电排斥力，而核裂变只需要一个原子核分裂成几部分，要克服的是核力。

如果一个原子核很稳定，核力很强，那么它就不会裂变。

如果一个原子核不稳定，核力很弱，那么它很容易就会裂变。

这里的关键是，外界的温度、压强只影响原子核之间的运动状态，而对于原子核内部完全没有影响。

同理，化学组成只影响原子中电子的状态，对原子核内部也完全没有影响。

无论是纯的铀238还是铀238的氧化物，单个铀238原子核发生裂变的难易程度都是一样的。

所以只要裂变能发生，那么常温常压下它就会发生，而如果裂变不能发生，那么加再高的温度压强也不会发生。

我们挑选出来造核武器、核电站的都是容易裂变的原子核，常温常压下就能运作，所以给人的印象就是核裂变很容易。

问：

我们现在到底能不能实现可控核聚变？

如果不能，那些核聚变装置是干什么的？

如果能，为什么还不能实用？

答：

这其实是一个语言问题，即什么叫做“实现”了可控核聚变。

真正定量的判断标准，是看核聚变装置输出的能量与输入的能量的比例，称为Q值。

在普通的条件下，Q=0，即没有能量输出，完全没有发生核聚变。

外界条件提高到一定程度，Q开始大于0了，但还小于1，这时你可以说已经实现了可控核聚变。

但是能量输出小于能量输入，能量买卖越做越亏，不能实用，所以你也可以说还没有实现可控核聚变。

口头语言怎么说都行，科学家并不在意，真正重要的是定量的数学语言。

条件再提高到一定程度，Q1，能量输出大于输入，能量买卖有利可图，这可就不得了，能够实用了。

这还没完，条件再提高到某种程度，Q会成为无穷大，也就是说不需要能量输入都能产生能量输出。

实际的意思是只需要一次点火就够了，然后体系放出的能量就足以支持核聚变持续进行下去，不再需要外界的能量输入。

那么人类的这么多核聚变装置，达到了什么水平呢？

大部分还在Q=0的区域里扑腾，只是摆个pose，锻炼一下队伍。

有一些进入了0Q1。

问：

听说洛克希德马丁宣布要在十年内造出实际运行的核聚变反应堆？

答：

嗯，这则消息很诡异。

2014年10月洛克希德马丁公司宣布取得技术突破，最快可在一年内完成新反应堆的设计、构建与测试，并可在未来十年内诞生实际运行的反应堆。

如果说单说这句话我还是将信将疑，那么他们的另一句就让我呵呵了：

构建一个功率为100兆瓦、规格为710英尺的反应堆具有技术可行性，并且可安装在大型卡车的后端，新反应堆的规格可比目前的反应堆缩小10倍。

这宣传的重点完全不对嘛！

事实上你既然要实用化，那就要Q1，而在这个限制条件下根本就不存在“目前的反应堆”。

如果你能实现Q1，那么即使你的反应堆比目前的大10倍，花的时间不是10年而是20年，也全都不是问题，大家都会承认你是划时代的进步。

这个真正的要点不提，跑来扯什么缩小10倍，搞什么嘛。

就像在电报的时代，你宣布发明了电话，这种新的通信方式本身已经非常了不起，结果你却在大吹电话比电报机小10倍，这不能不让人怀疑你的发明是假的。

那么，洛克希德马丁究竟是不是吃错药了？

如果不是，他们的底气从何而来？

我觉得，他们八成是吃错药了。

另外两成呢，是他们自认为找到了“冷聚变”的办法，即在常温常压下实现核聚变。

冷聚变这东东是个大坑，许多科学家都参与过研究，屡次报道有实验证据，掀起热潮，但从来没有获得过确认，逐渐又冷下来了。

从常理而论，我觉得冷聚变是不可能的，因为如前面的分析，克服质子之间的静电排斥需要极高的能量，用普通的手段无法实现。

但是谁知道呢？

大自然不止一次地给了我们惊奇。

冷聚变毕竟不违反能量守恒等基本原理，不像永动机那样是绝对的不可能。

所以我觉得对冷聚变还是应该持开放的态度。

当然，搞不出来的可能性远远高于搞出来的可能性，不过它至少是一个严肃的研究领域，而不是骗局。

问：

可控核聚变什么时候能实用化？

答：

最基本的回答是：

无法预测。

有人说要25年，有人说到2050年左右，这些都属于自由猜想，姑妄听之即可。

这东西和造原子弹不一样。

原子弹的物理原理是很清楚的，只要足够多的高浓度的铀放在一起，空气中的中子就会引发链式反应，立刻爆炸。

所以造原子弹的瓶颈因素就是浓缩铀，浓缩铀的进度又取决于浓缩技术，如离心机，因此很容易预测一个国家什么时候能核爆。

可控核聚变却迄今连技术路线都还没确定，怎么可能做出准确的预测？

如果能在煤炭、石油、天然气等化石能源耗尽之前发展出来固然是好的，如果不能那也没办法，只能怪人类命不好，或者不够努力。

早干什么去了，愚蠢的人类！

问：

如果到化石能源耗尽都发展不出可控核聚变，人类怎么办？

答：

作为对化石能源的替代方案，最靠谱的是太阳能，因为它是可再生能源。

目前青海德令哈50兆瓦塔式太阳能光热发电站占地面积3.3平方公里，规划总装机容量50兆瓦，年发电量1.2亿度。

2014年全国发电量5.4万亿度，按这个数据，4.5万座德令哈塔式太阳能光热电站就能完全替代火电，总占地面积14.85万平方公里。

把塔克拉玛干沙漠（33万平方公里）拿出一半来就足以满足全中国的电力需求（鸣谢镭射A）。

此外，著名纳米材料学家、科大校友杨培东的研究组最近实现了人工光合作用，用二氧化碳和水合成醋酸酯，也是一条利用太阳能的技术路线（见我最近的文章基因改造，光合作用，中国科学家打开两项黑科技大门）。

大力发展太阳能可以保证我们在化石能源耗尽后的生存，这是大战略。

至于核聚变，就当它是传说中的大招，使劲憋吧，憋出来就天下无敌了，但千万不要在任何具体的时间指望它。

问：

可控核聚变能使人类文明发生多大的变化？

答：

举个三体中的例子。

在此书中我最敬佩的人是章北海。

一般的科幻小说里只有一位救世主，而三体里有好几位救世主，章北海可称为头号救世主。

在太空军刚组建时，总部把太空战争理论研究分成独立的三部分，以适应未来人类世界可能达到的各种技术层次，它们分别是：

低技术战略、中技术战略和高技术战略。

政治部主任常伟思让32名政治部的军官选择进入哪个研究室，结果是有24人选择低技术战略研究室，7人选择中技术战略研究室，选择高技术战略研究室的只有章北海一人。

章北海说，他选择的是胜利的唯一希望，只有达到这一技术层次（飞船速度达到16000公里每秒，即光速的5%），人类才有可能建立有效的太阳系防御系统。

章北海有一番高论：

“现在最大的问题是科技界的研究战略，他们在低端技术上耗费大量资源和时间。

以宇宙发动机为例，裂变发动机根本就没有必要搞，可现在，不但投入巨大的开发力量，甚至还在投入同样的力量去研究新一代的化学发动机！

应该直接集中资源研究聚变发动机，而且应该越过工质型的，直接开发无工质聚变发动机。

”这里不讨论发动机有无工质的问题，我们只需确认一点：

核聚变是人类进行星际航行唯一可靠的能源。

单凭这一点，就可以引出无穷的想象空间。

人类文明将从匍匐在地球上的弱小文明，一跃成为能够在星辰大海中穿行的高级文明。

再让我们想起，所有恒星的能量都来自核聚变。

正气歌说：

“天地有正气，杂然赋流形。

下则为河岳，上则为日星。

”是的，我们将用日星的能量上升到神的高度。