钢铁之心

对漫威迷而言,《复仇者联盟4:终局之战》意味着一个时代的终结。由于初代英雄的合约都会在该片结束后全部到期,因此在上一部《复仇者联盟3:无限战争》上映后,大家就开始猜测英雄们的故事结局。为防止片源泄露,出品方甚至做出了提前档期上映的决定。于是2019年4月24日零时,全国各地的影院里上演了一出粉丝的狂欢。首映当日破纪录的5.35亿票房、超高的电影评分,让《复仇者联盟4:终局之战》成为一部票房口碑双丰收的现象级电影。

正如罗马不是一天建成的,漫威的成功,源于11年里依靠二十多部超级英雄电影,逐步构建、丰满的漫威宇宙。而漫威宇宙的起点,正是由小罗伯特-唐尼主演、于2008年上映的《钢铁侠1》。在该片结尾,托尼-史塔克在记者会上公开自己身份,说出“l am Iron man(我是钢铁侠)”的一幕,至今仍是漫威电影的名场面。从那一刻开始,漫威宇宙正式开启。

复仇者联盟有3个灵魂人物,分别是代表财团和企业的钢铁侠、代表美国军人的美国队长和代表外星球神族的雷神。与其他两名超级英雄不同,钢铁侠没有天生的超能力。之所以成为超级英雄、复仇者联盟领军人物,是因为他自己打造的高科技战甲。漫威电影是一个充满了机械美学的世界,而复仇者联盟里灌溉科技树的人物,正是托尼·史塔克。

托尼·史塔克不仅是家族企业史塔克军火公司的新老板,还是一名天才武器设计专家。在一次外出试验时,他遭遇袭击,在混乱中被炮弹碎片击中心脏并被绑架。醒来后同为人质的英森博士利用1块汽车电磁铁制作的装置,保住了他的性命。随后托尼-史塔克在囚禁处打造了一副具有很强战斗力的钢铁盔甲,依靠盔甲顺利逃离。回到史塔克大厦,他继续改进钢铁盔甲,为其配备了核聚变能源,以钢铁侠的身份亮相。

钢铁侠的盔甲有很多个改型,其动力来源主要是聚变反应。我们可以在每一套钢铁盔甲的胸口,看到1个心脏大小的发光体,这便是聚变反应堆。平时,这块聚变电池还起到了心脏起搏器的作用。《复仇者联盟4:终局之战》中,对其有两处特写,一次是钢铁侠获救后讲述自己在太空的经历,情绪激动时扯下了安放在胸口的电池;另一次是未来钢铁侠为了夺取空间宝石,让蚁人破坏电池结构,引发过去钢铁侠的心脏病。从系列电影来看,钢铁盔甲能够带着托尼·史塔克实现高空超高声速飞行,可见动力强大。1个心脏大小的核聚变反应堆,真的有可能提供这么大的能量吗?

首先梳理一下核反应的概念。目前人类已知的核反应有两种,即核裂变和核聚变。核裂变反应的原理是:原子核由质子和中子组成;当铀235的原子核受到外来中子撞击时,原子核会吸收1个中子并分裂成2个质量较小的原子核,同时释放2~3个高速中子;原子核裂变产生的中子会继续撞击其他的铀235原子核,引起新的裂变;这就是裂变的链式反应。核聚变反应的原理与裂变不同,指质量小的原子,通常是氢的同位素氘或氚,在一定条件下(超高温和高压等)发生原子核互相聚合的反应,生成新的、质量大的原子核,并伴随释放巨大的能量。相比核裂变,核聚变反应几乎不会带来放射性污染等环境问题,且其原料可直接取自海水中的氘,近乎取之不尽,是理想的能源方式。恒星太阳发光发热的能量来源,就是核聚變反应。

既然核聚变的好处多,那么人类有没有利用它来获取过能量?答案是否定的。目前世界上所有的核反应堆,包括核电站,都属于核裂变反应。在核武器中,仅有氢弹属于核聚变反应,但不可控。由于需要瞬间上亿度的高温才能引起核聚变反应,因此现在只能用原子弹引爆氢弹。不过科学家们正在努力,研究控制核聚变的速度和规模,实现安全、持续、平稳能量输出的方法。

一些国际问题专家在谈及第四次工业革命时,曾提出5个可能方向,分别是新材料、基因工程、AI人工智能、量子科学和核聚变。而在漫威系列电影中,提到了这样的细节,钢铁侠胸前的微型核反应堆装置,每秒可输出30亿焦耳能量,以此驱动盔甲、供给相关武器系统、形成盔甲防御力场、自动修复受损部位。其中很多功能的实现,还需倚仗超级人工智能——贾维斯。这样看来钢铁侠的设计理念,不啻为对未来的一种预言。

回到刚才提出的问题,如果钢铁侠中的微型核聚变装置真的研制出来,显然能为盔甲提供足够的能量。无论是核动力航母还是战略核潜艇,其无限航程的动力之源皆来自小型化的核裂变反应堆。一艘核动力航母的反应堆,大概有几层楼房高;而一艘战略核潜艇的反应堆,与一辆中巴车大小差不多。由于核裂变反应需要辅助的循环冷却系统、控制反应速度装置、放射性防护装备,而高效清洁的核聚变反应,则没有这方面顾虑,因此装置尺寸会更小。除此以外,从氢弹与原子弹的当量对比可知,核聚变反应释放的能量要高出好几个量级。以此推测,微型核聚变装置提供无穷能量的设定很合理。

曾有人说,托尼·史塔克是一个总是思考未来的人。毫无疑问的是,真的把核聚变利用起来的话,未来飞机、汽车的使用方式会与现在完全不同,人类科技将会进入一个全新的篇章。

责任编辑:武瑾媛