The Future of Fusion Energy with Fatima Ebrahimi
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聚变是能源和太空旅行的未来吗？尼尔·德格拉斯·泰森和联合主持人保罗·梅库里奥与普林斯顿等离子体物理实验室的物理学家法蒂玛·埃布拉希米一起探讨了等离子体物理学和聚变能源的前沿科学。注意：StarTalk+赞助人可以在这里收听完整无广告的剧集：https://startalkmedia.com/show/the-future-of-fusion-energy-with-fatima-ebrahimi/感谢我们的赞助人克里斯托弗·萨林斯、艾伦·齐斯曼、保罗·约翰逊、亚伦·布罗德斯基、黛比·弗莱明、塔伊娜·斯卡佩托、克里斯、雅各布·梅菲尔德、丹尼·德斯蒙德、蒂姆·埃利斯、跑步的编织者、凯文·柯林斯、马里奥·富内斯、温迪·麦考尔、葆拉·帕佐娃、德里克·林德斯特罗姆、戴夫·扬库斯、默西·罗宾逊、琳达·萨法利、赫克西里斯、朱利安·拉索洛夫、坦普莱克斯、约瑟夫、阿德里安·阿吉拉尔、内森·科尔伯特、安多尼·卡德纳斯·韦尔塔、特伦斯·B、威廉·斯特劳布里奇、加布里埃尔·托雷斯、恩里科·詹森斯、乔纳森·温特罗德、瓦伦丁·舍雷尔。为了查克，就叫我瓦尔，奥兹·斯普林格，以及月光，感谢你们本周的支持。 订阅SiriusXM Podcasts+即可收听StarTalk Radio的全新剧集，无广告，提前一周收听。现在就开始在Apple Podcasts上免费试用，或访问siriusxm.com/podcastsplus。</context> <raw_text>0 你还在引用30年前的电影吗？你在过去90天里说过“酷豆”吗？你认为Discover卡不被广泛接受吗？如果这听起来像你，那么你已经落伍了。Discover卡在全国99%接受信用卡的商家都能使用。每次使用你的卡进行购买，你都会自动获得现金返还。欢迎来到现在。使用Discover卡，你会得到回报。了解更多信息，请访问discover.com/信用卡，数据基于2024年2月Nelson报告。

保罗，终于赶上了地球上聚变的进展。它在地球上的进展以及我们的未来方向。因为我知道它在宇宙中做了什么。太阳是等离子体。太阳。并且进行着聚变。整个宇宙都是这样。那么在地球表面呢？我们需要它。我们现在就需要它。我们也需要它就近可用。是的。并且节省资金。它什么时候会实现？这将是我们即将发现的事情。

欢迎来到StarTalk，你探索宇宙的场所，在这里科学和流行文化碰撞。StarTalk现在开始。这里是StarTalk。

尼尔·德格拉斯·泰森，你的私人天体物理学家。我今天和保罗·梅库里奥在一起。保罗。你好吗？今天担任联合主持人。很高兴见到你，我的朋友。很高兴见到你，伙计。总是很有趣。爱你。你总是做一些有趣的事情。我尽力了。是的。你还有自己的百老汇外演出吗？是的，它变成了百老汇演出，现在我们正在全国巡演。所以我想问你，它什么时候会登上百老汇？

好吧，我们还会再演。我厌倦了在百老汇外的大街上看到你。我们在深夜秀对面遇到了九个人。百老汇外。他们很喜欢，是的。是的，叫做《获得发言许可》，由弗兰克·奥兹执导。我们喜欢弗兰克·奥兹。是的，他最棒了，它涉及人们讲述故事，通过共同的故事将人们联系起来。所以你会与观众互动？是的，把他们带到舞台上，讲述我自己的故事。我们刚在佛罗里达州演出。我们将要去

人们可以访问paulmccurio.com查看我们的演出地点。麦库里奥。麦库里奥，M-E-C-U-R-I-O。喜欢，喜欢，喜欢。所以，你知道我们今天有什么吗？在我们所有人的生活中，都必须有一天，你想要触手可及地获得一位聚变专家。我很高兴能来这里。哦，她，对不起。法蒂娜·埃布拉希米，我发音正确吗？法蒂娜。差不多。差不多。

法蒂玛·埃布拉希米。是的，法蒂玛·埃布拉希米。是的，你看，我得到了最后一个音节。好的。我喜欢。你拥有等离子体物理学博士学位。那可是个大工程。不仅仅是物理学。是的。等离子体。非常具体。你必须说等离子体。等离子体。等离子体。你听到了。我说对了。你是一位普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）的研究科学家。正确。

正确。在普林斯顿，新泽西州。是的。沿着1号公路，我想。是的，是的，是的，是的，是的。你应该来。那里有一个很棒的家得宝。超级粉丝。所以这是，人们听说过聚变。他们听说过“聚变”这个词。

他们也听说过“等离子体”这个词，大多数人认为是血液等离子体。这是一种完全不同的等离子体。血液等离子体就像你体内剩下的东西。身体，对。我的意思是，在你取出红细胞之后。对，没错。是的，是的。所以这完全不一样。不，完全不一样。让我们开始吧。把词汇放在桌面上。

什么是等离子体？等离子体是物质的第四态，99%的可观测宇宙都是等离子体。所以它实际上是物质的第一态。没错。你想那样想也可以。而且它很不稳定，对吧？它不稳定。是的。

不，不一定。不要反驳我。仅仅因为你做了笔记并不意味着你是正确的。好吗？继续，法蒂玛。实际上，我们都在宇宙中漂浮着。

处于等离子态。所以，如果你想知道什么是等离子体，那就是，你知道，电子自由移动，带电粒子，带负电的粒子，离子，带正电的粒子。它基本上是一锅带电粒子的混合物，这就是等离子体。好的。那么为什么我们在物理学中总是看到等离子体在移动

因为我们的太阳，那个韩国人，实际上产生大量能量，是通过聚变能，而那是在等离子态下进行的。

所以等离子体，为了获得等离子体，它必须非常热。是的。没有冷等离子体，是吗？是的，实际上，对于聚变来说，它必须达到1亿度才能实现聚变。

但是等离子体，你知道，它们可以多种多样。你不需要温度。它可以是低温等离子体。那么你就不会有聚变。没错。等离子体也可以是闪电。那是等离子体。所以我记得这个，不是玩具，你可以买到的东西。

还记得斯宾塞礼品店吗？70岁以上的人都会记得斯宾塞礼品店。熔岩灯。是的，熔岩灯。其中一个是一个球。它里面有一种发光的东西。你把手放在球上，它会对你的手触摸表面做出反应。没错，因为它带电粒子，你知道。所有这些，你知道，等离子体的反应。它使它发光。没错，发光。因为粒子也可以……

去激发并产生光子和光线等。好的，所以电子会复合。没错。每次它们复合时，都会发出光。没错。对，好的。激发和复合，

你知道，激发，你就会得到光。所以那是一种温度不高的等离子体。没错。对，没错。好的。它就像……蜡烛也是等离子体。但是火焰。是火焰。蜡烛的火焰是，是的。好的。所以现在你需要高温才能进行聚变。是的。你在融合什么？这是聚变的必要条件。高温是融合非常轻的原子所必需的。

氢以及氢的同位素，较重的氢，氘，以及稍微重一点的氚，实际上有两个中子。所以它们可以碰撞，它们可以融合，它必须非常非常高温才能……

克服，你知道，这些力，并通过中子产生大量能量。所以这些力是因为你拥有，你拥有……嗯哼。

这边有一个带正电的质子，那边还有一个带正电的质子，同性电荷相斥。没错。它们不想聚在一起。对。你试图用高温来克服这一点。因为高温意味着汤中的速度更高。你能达到高温，或者我们仍在努力达到高温吗？温度实际上可以达到非常高的温度。但是我们到了吗？是的。这就是质子在漫长旅程中所问的问题。是的。

我们到了吗？我们到了吗？我必须去洗手间。我们不靠边停车。是的，我们在实验或设施中实现了，你知道，创造高温等离子体以实现聚变。我们确实达到了高温。我们实际上在聚变实验中达到的温度

甚至比太阳中心还要热。- 太阳中心大约是1000万度，类似这样。- 是的，这是1亿度。- 你产生了什么？你在用什么？- 他们试图制造另一颗恒星。- 是的。- 这不是在……是吗？- 这是一种类似于，当你还是个小女孩的时候，你在你的地下室做过这种实验吗？

然后你的父母说，我们必须……这就是超级英雄的宿敌的制造方式。我要制造比太阳中心更热的东西。我们只是给你买了一个易烤箱。好吧，我要把它变成……我给了它更多的能量。我给了它更多的能量。现在它有1000万度了。你知道我在烤什么吗？等离子体。你会喜欢的。

你想加还是不加马苏里拉奶酪？是的。不，不，镇上的灯亮了……那是法蒂玛。是的，是的，是的。你不必为此认罪。没关系。那么你如何获得高温？是的，如何？因为据我了解，为了使等离子体达到高温……

其他东西必须比它温度更高。对吗？你获得高温是因为等离子体，你知道，携带电子和电流，电，电流，你可以这么说。因为它们可以。它们可以，没错。它们可以。所以，问题是，所以你得到了这个混合物，

你如何，它将去哪里？那么你如何限制它呢？如果它是1亿度，你把它放在什么东西里来容纳它，来控制它？控制它需要通过磁铁输入大量能量。

等等，所以磁场，它不是物理的东西，所以你不能融化它。对。而你所有的带电粒子，它们都会对电磁场做出反应。电磁学。这是宇宙的另一种力，电磁力，是的，它是远程的。它是基本力之一，你知道，电磁力无处不在，你知道，我们的太阳，所有……

恒星，你知道，无论你在哪里有等离子体，你都有电磁力，它们会对它做出反应。所以你有了气体，你需要制造等离子态，这意味着你可以，你知道，让一些波进入气体，就像天线一样，并创造你的等离子体。

你可以将电流感应到你的粒子，等离子体中。它可以围绕你的腔室移动，我们现在正在讨论这个。

托卡马克腔室，一个甜甜圈形状的腔室。托卡马克？是的。因为普林斯顿有一个托卡马克。是的，是的，它有一个托卡马克。那个词是什么意思？因为它来自俄语。哦，它是俄语。那是俄语名字？它是俄语，两位俄国科学家称这种结构为托卡马克。

他们在70年代在大西洋城很受欢迎。他们在星尘酒店工作。他们在火烈鸟酒店工作。好的，我不知道。它是以实际的科学家命名的。不，它不是以实际的科学家命名的。两位科学家实际上是这样称呼它的。这有点像是他们的发明，谈话。

所以当你提到这个腔室时，腔室基本上是在利用或控制等离子体。那是甜甜圈形状。甜甜圈形状，没错。它正在被加热到难以置信的温度。各种加热等离子体的方法。

气体变成等离子体，并将等离子体加热到非常非常高的温度。但是我们是否将其加热到足以使用核聚变并获得核聚变的程度，从而使火箭能够更快地穿过太空？火箭是等离子体推进。你实际上摆脱了你制造的等离子体

从火箭的后部，你没有用磁场来限制它。所以等离子体火箭不使用聚变？不一定。它们不必使用聚变。但是如果你……你知道在太空中，我们没有任何能量或任何……没有加油站。我们唯一拥有的就是我们的太阳坐在那里，它只会提供一定量的能量。有麦当劳的休息站。所以如果你想走远……

你需要能量，你需要聚变。如果你要使用太阳能电池板待在附近，你就有足够的能量在当地使用。你可以将其用于推进。我记得读到过。是的。因为我知道足够多，知道在任何气体中……

在任何温度下。是的。并非所有粒子的速度都相同。有些慢，有些快。温度是每个人移动的平均速度。好的。我记得有一种方法可以挑选速度最快的粒子并将它们放在这里，它们的平均温度将高于它们来自的地方。我们开始吧，特殊对待它们。

把它们放在较慢的组中。它们在一个特殊的班级。把其他人留在后面。你正在挑选速度最快的粒子。是这样吗？我记得对吗？传统上，它通常是集体加热。

你知道，它基本上是你有真电流，你知道，它就像电流。现在等离子体也携带电流。电流本身可以加热，你知道。是的，好的。真的，它实际上，它基本上是欧姆加热。这是加热等离子体的一种方法。所以它在内部加热。是的。不是来自外部，它不是外部更热。你让它内部变热。这就是一种方法。这是实际上加热等离子体的一种传统方法，第一种方法。

你还在引用30年前的电影吗？你在过去90天里说过“酷豆”吗？你认为Discover卡不被广泛接受吗？如果这听起来像你，那么你已经落伍了。Discover卡在全国99%接受信用卡的商家都能使用。每次使用你的卡进行购买，你都会自动获得现金返还。欢迎来到现在。使用Discover卡，你会得到回报。了解更多信息，请访问discover.com/信用卡，数据基于2024年2月Nelson报告。

你好，我是芬基·布鲁克·艾伦，我在Patreon上支持StarTalk。这是与奈尔德·格拉斯·泰森一起播出的StarTalk。我在普林斯顿待了10年，那是很久以前的事了。是的。就像，我现在是个老头了。在我那个时代。我们没有电。我们会大喊大叫，然后有人会听到我们。所以……

在我普林斯顿的日子里，每年都会有人说，我们快实现了，因为我们产生的能量比我们投入的能量多，这将使它成为世界上的能源。一种使用易于获得的原料（如氢）的非常廉价的能源，你可以在你附近的分子中找到它。他们会说，哦，这只需要五年时间。

那是30年前的事了。是的。那么发生了什么事？你快到了。哦，我的上帝。

所以，等等，等等。让我们退一步。所以，普林斯顿有一个托卡马克，但劳伦斯利弗莫尔有一个不同的结构。所以，有两种方法。一种只是托卡马克。实际上，普林斯顿有一个特殊的托卡马克。它被称为球形托卡马克，它不像甜甜圈。它像一个肥大的甜甜圈或玉米，苹果。这与标准托卡马克有什么不同？好的一面是它更紧凑。

哦，好的。所以那是，还有其他区别，但主要的是。所以是一个非常蓬松的甜甜圈。没错。蓬松的。你可以这么说，一个蓬松的甜甜圈。它是由一个蓬松器创造的。我记得那个。蓬松器，记得吗？我想是的。是的。

所以它是一个托卡马克，但是一个球形托卡马克。它非常特殊，因为它具有紧凑的网和其他东西。因此，通过使用磁场，你实际上可以找到等离子体。好的，就是这样。现在让我们去劳伦斯利弗莫尔。

在加利福尼亚州利弗莫尔。它是所谓的惯性约束，这意味着通过向非常小的致密目标发射激光，你可以获得聚变。所以我们在普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）的等离子体并不那么致密，但我们有非常高温的等离子体。

所以有一些我们称之为有点具体的东西，叫做劳森判据，它基本上是约束时间的乘积，你达到的温度，你的密度。所有这些结合在一起。结合在一起。如果它大于某个值，你就会说，哦，我实现了正值。

所以惯性约束具有，你知道，更多……产生更致密的……更致密的，没错。在所有这些因素中，密度是你获得……太阳免费获得高密度，因为你在该死的太阳中心。那里很密集。所以它们免费获得密度。但是你在PPVL产生的东西并不那么密集。所以有点像我在沃尔玛购物与在萨克斯购物的区别，如果我购买产品的话。

它就像大多数两个故事第一次出现在同一个句子中一样。曾经。

等等，所以你可以让它密集但不热，或者热但不密集。没错。这些因素的某种组合会让你获得聚变。是的，还有时间尺度，是的。你知道最佳关系吗？所以，是的，我们知道。最佳状态是，首先，聚变是在19，大约1995年实现的。等等，我必须更正一下。聚变是在1995年实现的。

就像在1947年一样。它只是不受控制的，我们称之为炸弹。她一直指的是受控聚变。好的，继续，现在从你中断的地方继续。我们安全了。我们得到了聚变。我们得到了它。它无处不在。我们得到了聚变。正确，没错。好的，那是氢弹。

你知道，它使用原子弹作为触发器。这是为了说明这一点。是的，正确。没错。受控聚变是在普林斯顿等离子体物理实验室的TFDR（测试聚变反应堆）设备中完成的，你知道，

你知道，我们获得了聚变。它是在90年代在普林斯顿等离子体物理实验室实现的，后来在欧洲的另一个实验JET中也实现了。所以大约10%

百万焦耳能量，你知道，或10兆瓦，百万瓦功率被获得。所以我们得到了聚变。问题是……每秒一焦耳是一瓦？是的。好的，她在考虑能量焦耳，但瓦特是功率。瓦特是正确的。它是10兆瓦

实际上，记录后来是17兆瓦。所以，大约这么多。但我有一个问题。你有一个又大又肥的甜甜圈。是的。好吗？整个东西都是等离子体。是的。但是如果你达到聚变阈值，整个东西……

会发生聚变吗？因为在劳伦斯利弗莫尔，他们知道如果它要发生，它就会发生在他们创造的那个小区域中。是的，它基本上是在容器中，在容器的核心。所以它是一种等离子体，它在核心。它实际上需要最终接触到墙壁，那就是你实际上得到

它正在接触周围的磁场。实际上存在真实的墙壁。磁场环绕四周。它由石膏板制成，就像石膏板一样。我们称之为毯子。

但是严肃地说，是什么构成了毯子？是什么创造了墙壁？它是墙壁的各种解决方案，你知道，它可以是钨。但它是作为副产品产生的吗？它是你的方式的副产品，你操纵等离子体的方式，墙壁由此产生。不。实际上，不，你实际上放了一个物理的，它是一个物理的墙壁。那么为什么只有在接触墙壁时才测量它呢？

因为它没有被测量。实际上，等离子体热量是在核心测量的。是的。是的。那就是你获得真正高温等离子体的时候。那么你需要墙壁做什么？因为它必须被限制。等离子体需要满足某些边界条件。但我们认为那是磁场。对。那不是磁场吗？所以磁场环绕着环面，环绕着甜甜圈。

好的。所以磁场。所以磁场赋予它形状。是的，没错。赋予它形状。所以你可以说，总的来说，你可以认为你可以将直磁铁放在你的容器周围，或者你实际上放置线圈绕着你的容器，然后是墙壁，然后是等离子体。拥有这些磁场。我们都玩过。

铁屑和磁铁，你可以看到磁力线，它们形成这些环，这些环形环。好的。我知道在太阳表面，因为它不作为固体物体旋转，所以那里有这些磁场被拉伸。

随着太阳赤道比其他区域旋转得更快。并且有一些点，磁场会断裂。它们断裂，然后它们重新连接。这种情况会在你的空间中发生吗？是的，它在太阳表面发生的就像你说的那样。太阳实际上，正如你正确提到的那样，它处于等离子态。

也产生聚变能。那里有很多能量。太阳产生的另一件事是磁场。那里等离子体的所有运动都会产生磁场。所以我正在产生磁场。我需要以某种方式摆脱这个磁场。这些看不见的力线

我正在创造。它去哪里了？它到达表面，然后向上形成环状。然后环在某个时刻

这些看不见的力线，一条向上，一条向下，然后它们断裂。它们相互抵消。对。然后有，我们称之为分离。整个环都会消失。而且它是混乱的，对吧？我的意思是，它有点像一群……好吧，它不受控制。它就像一群五岁的孩子在幼儿园吃彩虹糖。你无法控制它们。它们很吵。吃彩虹糖？哦，好的。好的。

但对吗？是或否。它可能是非常混乱的地方，但也可能是集体性的，你知道，磁场的绳索。它们聚在一起。它们，你知道，它们相互抵消磁场，然后你得到重新连接点，然后整个东西像分离一样。

等离子体和磁场，是的。这就是你知道物理学家这样做，而不是天文学家，因为研究这个的人被称为磁流体动力学家。哦，我的上帝。那只是，那不应该是一个词。不，那是一个很长的名片。一个小折叠的额外部分。是的，这是你的名片。就像那样。你知道，只是，所以让我们回到能量，然后我想谈谈火箭。是的。所以，

所以如果你要对任何人有用，你不能只是在新泽西州普林斯顿的地底下产生能量。它必须是，我不想说它是便携式的，但它必须是可扩展的。所以你可以把它移到一个可以产生能量的城镇，那里没有放射性副产品。你可以全天候地产生它，你只需要使用氢。谁的方法更适合这个？一种，劳伦斯利弗莫尔的惯性约束还是托卡马克设计系统？

来自普林斯顿和其他地方？你必须追求所有方法。那实际上是另一个。哦，伙计。哇。我不知道我现在在国会。这就是你对国会议员说的话。参议员，我们需要追求所有事情。好的。美国很棒。

我喜欢派。你甚至不知道其他方法。我们称之为一些更具创新性的替代方法。但同样，使用磁场来限制等离子体并获得聚变能。所以所有这些都需要修复。但所有这些都需要达到某种条件。而条件是……

你得到更多，你产生的能量比你投入的能量多。否则，有什么意义呢？有什么意义呢？没错。这是一种你需要获得的净增益。而我们还没有在工程方面做到这一点。在物理方面，在科学方面，也许在某些范围内我们可以说，哦，我们从聚变中获得了能量。正如我所说，这也发生在……

90年代，你知道，在PPPL。是的，关于利弗莫尔实验有一点夸大其词，因为那个实验的净能量有所增加。所以这是一个……它受到了赞扬。但是他们获得的额外能量……

是相对于他们在这个小区域投入的能量而言的。它加起来不对。整个系统使这件事成为可能。对，对。所以它不是实验的总能量预算。它只是容器的能量预算。局部，围绕目标，是的。在目标上。它必须连接到该目标或靠近该目标才能成为能源。是的，这就是他们进行测量的方式。所以我认为，如果我错了请纠正我，如果

如果你要扩展它，你可能会让一些优秀的工程师参与进来，说：“我们如何让它更小，你可以让它比那更有效率？”然后你只需在另一侧运行能量。你实际上还需要制造更好的激光器，更高效的激光器，因为它的效率并不高。对，因为你必须将能量输入激光器才能产生能量。是的，因为激光器将帮助你获得聚变。所以你需要工程师。没错。所以该实验的工程净增益并不高。

但物理增益很好。但物理增益很好。而且物理增益也适用于磁约束。我们之前有很好的增益，我们实际上正在通过各种，你知道，结构朝着它前进。好的。在所有这些中，激发粒子的想法，它在所有这些中是如何适应的，以及你如何……

你如何让一个兴奋的粒子冷静下来？爵士乐，我不知道，蜡烛，香薰蜡烛。就像你怎么——你在问她她如何冷却等离子体？这就是你问的吗？从某种意义上说，对吧？因为整个等离子体都是激发的粒子。对，但是有一些具体的事情你可以做来控制激发的粒子。哦，是的，是的。我认为你只是想要将整个热的等离子体限制住，控制住，

并自行加热，因为它很有趣，如果它达到某个温度，它就能自己加热等离子体很长时间，并产生大量能量。这就是聚变，一个系统或反应堆。我们在每一个方面都取得了很大的进展，你知道的，一部分。但像往常一样，我们还没到那一步。那么有多少……

多少年后我才能把插头插进墙上，插头另一端的能量是聚变？所以，我的意思是，你知道的。她会说五年后。我们在听。继续。你知道的。你没听到。你没听到。继续。你知道柴油发动机有很多，你知道的，进步。对不起，参议员。参议员，请问我能让证人回答这个问题吗？直接地。好的。

她提到了柴油发动机。现在这不在考虑范围内。所以这一切都需要几十年，对吧？而聚变是，我们是，这是新的物理学前沿，整个等离子体物理学。当一个实验，你知道的，运行时，你会进入新的状态。因为当你做实际研究时，你是在前沿。对，是的。你不是……

你踏足的是前无古人之处。所以你会发现新的东西。你会发现你无法预测的障碍。说真的，对吧？是的，正是如此。所以，我的意思是，这就是问题所在，对吧？是的，你进入新的状态，你会发现新的东西。事实上，实际上，整个……

一个火箭系统。它是，你知道的，在聚变系统中的一个发现，你知道的。所以让我们现在转向这一点，因为在她要为我发电之前，还有几十年。好吧。我的意思是……这位易烤箱小姐在她10岁的时候就启动了东西，但她不能……好吧。但是……

商业上，你知道的，可行的。商业上可行的。我的意思是，你知道的。但每个人都知道。我们在实验室里制造了聚变。每个人都知道这有多重要。是的。文化上。我们现在有任何聚变的实际应用吗？在任何情况下？炸弹。除了炸弹。在较短的时间尺度内，是的。

我们不必拥有大型聚变系统来为整个城市供电。我们可以设计紧凑型用于，你知道的，太空。

现在……

而且永远，只要我们有火箭，我们就一直在使用我们所谓的化学燃料。这意味着它们是分子，其中包含能量。你分解分子，能量就会逸出。是的。

这就是我们的能源。所以这100年来都没有进步。因为你们科学家很懒。你们并没有真正努力。我们使用不同的化学物质。我们有固体火箭助推器。这与大型油箱的推进化学物质不同。但本质上是相同的概念。是相同的概念。所以告诉我关于……

等离子体火箭，因为有很多关于它的文章。是的。我们甚至还没有谈论聚变。我们只是停留在你的等离子体宇宙中。是的。告诉我。等离子体推进基本上是我们在谈论下一代火箭，特别是等离子体火箭。它们效率很高。是的。是的，它们效率很高。就而言，所以关于它们有几件事是它们

排气速度非常高。对于人们来说，仅仅是地球表面居民很难看到？是的。因为你说，如果我想前进，我只需要跑或者踩油门。你这样做是以牺牲你脚下的大地为代价的。所以你唯一能前进的原因是地球，你正在你的脚和地球之间产生摩擦，你正在稍微改变地球的自转。你在往后推。你在往后推。你有什么东西可以往后推。对。所以这是地球。在太空中！是的。

你什么都没有。你没有什么可以往后推的。所以你唯一能改变速度的方法就是放弃一些东西。我们放弃了什么？质量。

从那里开始。是的，你拿它，在这种情况下，你只是通过像太阳耀斑、磁重联这样的过程来产生等离子体或等离子体。你不断地从火箭后面分离这些等离子体，并且速度很快。因为温度很高。在高温下，你会得到高速。是的，高速。火箭正在被推进

而且它不必是高温。磁重联的有趣之处在于磁能正在转化为动能。所以都是磁的，对吧？就像太阳，不必是。所以这就像，你想用这个从A点到B点。

你打个响指，你就到了。就像坏蛋一样。不，不，不，不。坏蛋谷歌地图。不，不，这不一样，因为粒子从后面出来，火箭从它那里反冲，但是有多少？

它很有效，但是质量是多少？质量不是太多。所以有各种各样的……它是高速下的微小质量。是的，高质量。而我在另一边有一个高质量的东西，它只能以低速前进。是的，是的。对吧？那么我该如何到达任何地方呢？你会通过某种方式获得高推力、高力量到达任何地方。好的。这又是通过排气速度。你明白了。而且……

它不断地，你一直在推动它，你知道的。这就像一个恒定的加速度，你可以在太空中到达某个地方。这与，你知道的，不同。对。所以你不会使用等离子体火箭来发射。不，不，不，不。因为它们没有那么多……

你不能发出那么多的质量，因为任何时候你看到火箭，这就是出来的。这出来了，它朝另一个方向走。为了把它送到那里。然后穿过空旷的太空。所以我们说的是一些疯狂的……这有点像一个拥有不可思议能量的大型Wi-Fi热点吗？这就是这个等离子体的东西……我们要去哪里？好吧，我认为根据我读到的……但你就在其中。所以如果我错了，请纠正我。你……

当你处于自由空间，在开放空间中，然后你打开你的等离子体火箭，它就像一次一个粒子。所以你慢慢地加速。但是加速度在这种情况下是速度的恒定增加。火箭上存在阻力。那里没有阻力。这是反冲，对吧？但是……

由于它是恒定的，并且你做了很长时间，你可以达到非常高的速度。没错。你能走多快？根据我们得到的结果，我们实际上在上个月的研讨会上正在建造这种台式原型。不，不。

台式的东西。我们正在建造这个。我正在用我的烤箱。在实验室里，你正在建造它。你可以达到每秒100到500公里。所以它仍然……所以火箭可以以这种速度移动。你可以在那个速度下在火箭上安装天窗吗？或者那可行吗？天窗。

看看，只是为了，你知道的。你只是在抬头看。好吧，什么是向上？是的，那是真的。但是你需要达到那个速度，你知道的。如果你去月球，你不需要那么高的速度。你可以用这个等离子体火箭做到这一点。你可以做，你知道的，小的有效载荷。

在三周或更短的时间内使用这种等离子体火箭。这并不是科幻小说，不。这是真实的，因为我们确实使用电场进行等离子体推进。现在我们正在使用电磁场，使用磁重联。但是三周时间很长。宇航员，阿波罗，他们在三天内到达那里。但我们正在做快速，你知道的，它很有效。高效。它意味着你可以来回走动。

它不贵。燃料，它是灵活的。你可以使用真正的氢，你知道的，我们想用于聚变的那种。你使用非常轻的原子，所以它很有效。所以它燃料灵活且高效。好的，所以你会使用这个。就像一辆好车，是的。

这将是供应的运输工具。没错。因为你可以提前计划，提前三周发送，然后我们很快就能到达那里。而且物资非常重，对吧？但是你会到达的。我们正在使用这种等离子体技术来将物资运送到那里？好吧，我认为关键在于，因为你只是发送这些非常低质量的粒子，尽管它们以高速运动，但反冲很小，但是……

真实且可测量的，并且它会累积，所以如果我们要用这些火箭运送人类，只有当我们要前往冥王星或最近的恒星时才有意义，并且

是的，因为你需要使用这种等离子体推进，你需要核聚变能量或某种电池来提供推力，但你也需要光。如果你接近行星的大气层，你能控制吗？是的，因为否则你只是将火箭直接穿过它的中心吗？好吧，这是太空旅行中一个很大的问题，因为如果你可以加速并且

你想在某个地方着陆，你必须……你不能像……对，对，对。没有……对，对。所以你必须做的是，你知道的，把飞船翻过来，然后让它朝另一个方向发出粒子。然后它就是一个负加速度，一个减速度。所以这会消耗你的一些计划。但是我们可能会用它去火星，你认为呢？是的。是的，因为……再次，是因为效率。你知道的，你可以使用……

化学火箭。十年后。去那里一次，如果你使用你所有的资源，但是你真的需要等离子体推进才能到达火星，你还需要那里的能量。这就是紧凑型……

紧凑型系统出现的原因。这就是我们努力工作的原因。好的，所以等离子体火箭与等离子体聚变火箭不一样，因为聚变只是另一种能源。是的，所以等离子体火箭，能量可以来自一些太阳能电池板，例如，对于月球，我们有太阳在那里，所以我们可以获得，你知道的，使用太阳能电池板来获得电力。但这不能达到……

与等离子体聚变相比，通过太阳能电池板获得的能量水平无法达到相同水平。对于较低的来说已经足够了——我想要超过足够。我想要最好的。我是一个美国人。这就是我们在美国如何做到这一点的方式。

但是我们仍然，我们甚至还没有。我们不是，这就像联邦快递去月球回来，对吧？这就是我们正在谈论非常高效的事情。你不需要那么多的电力来做到这一点。像500千瓦就足够了。足够了。你不需要数百万——对，所以他们到达那里更快，但是这个人仍然将包裹放在你的门前20英尺的地方，你必须走出去，你就在门廊上。海盗现在偷走了它。

你们科学家没有什么变化。你们并没有真正让我们进步。好吧，你穿着内衣出去拿你的包裹。好的。下次我会把你传送过去。我的邻居要求这样做。是的。等等。所以，我只是想确定我对这一点的理解。当你拥有等离子体时，你拥有高速运动的粒子。你可以把它们从后面送出去，然后你就会反冲。是的。加速度很慢，但它很稳定，并且会累积。是的。好的。所以……

如果你有太阳能电池板……

太阳能电池板本身并不是一种推进机制，而是一种能源。是的。只要我们足够靠近太阳，你就可以将这种能量输回到你的等离子体中，并让等离子体持续运行。没错。好的。现在你离太阳很远。你仍然需要一个能源。如果你不能再使用太阳能电池板了，因为太阳太暗了，那么能源会是什么？那会是聚变吗？能源，是的。一定是……

非化学的。是的，非化学的。它必须是非化学的。所以你的聚变能源仍然会加热等离子体。它仍然是一个等离子体火箭。基本上，是的。聚变……我没有意识到这一点。它仍然是一个等离子体火箭。没错，没错。它仍然是一个等离子体火箭，因为……

因为你的磁铁，你知道的，首先，你可以使用几个，但是你仍然必须为你的火箭供电。而动力来源，它可以是太阳能电池板，也可以是非化学聚变能量。

此外，宇宙中有很多氢气。是的，绝对的。所以你可以把它舀起来，放进去。所以宇宙中有一些加油站。我告诉过你。当它穿过太空时，等离子体是否会变形和变化，你是否必须考虑这一点？我的意思是，因为据我了解，它可以在各种状态下存活，对吧？嗯哼。

我想象你还没有能够记录下它能够存活的每一种状态，对吧？这是一门不断发展的科学。所以基本上你需要燃料，比如氢、氦。是的，你有燃料。你实际上可以使用太空中的当地资源作为燃料。这就是所谓的ISRU吗？是的。就地资源利用。是的。

啊。这是一个糟糕的首字母缩写词。但是，是的，ISRU，这是最重要的事情。是的，是的。因为这样你就不用把所有东西都带在身上了。没错。所以你想成为，这就是为什么，这就是为什么我们称之为高效的原因，基本上。它是燃料灵活的。它在某种程度上是自给自足的。你可以某种程度上，是的。而且它没有

它可以是氦，可以是氢，任何一种。它不必是氩气，因为一些电推进，你的气体需要很重。——氩气，别让我开始说氩气。那是浪费时间的荒谬行为。

但是为什么是氩气？为什么不是氪？所有这些。它们可以是任何一种气体。我告诉过你她是一个超级英雄。我要说的。她会使用氪。我要说的。我告诉过你。我让她承认了。我觉得在她面前我很虚弱。我觉得。是的。所以，它不能独立存在。它需要其他能源。但是什么不能存在？等离子体岩石。不，等离子体，然后你某种程度上，你汲取能量。

你汲取一些，你创造它，你电离它，你创造等离子体，对吧？这就是具体的，你必须阅读论文和专利才能真正看到。你会看到等离子体是如何从这种燃料，当地燃料中产生的，然后你得到等离子体。但是一旦你创造了等离子体，你就会通过磁重联的过程将其从火箭后面去除。你必须……

失去一些质量。对。每次你去的时候，它都会去任何地方。但这就是我之前说的。磁重联是，它是，等离子体被创造出来。它们不是很稳定，但随着时间的推移会变得不稳定并衰变。磁重联某种程度上，存在这种持续的连接

不稳定性以及你如何控制它。你还在努力控制它吗？对于火箭，对于等离子体推进，我们没有任何限制。所以我们基本上不关心稳定性，因为在聚变装置中，

你可以找到等离子体。你不想让它变得不稳定。对于火箭，你只需要制造等离子体。你使用磁场。然后你污染太空。是的。没错。没错。你摆脱它。然后你制造新的等离子体并摆脱它。然后火箭只是逐渐地……

这就是为什么你需要1-800-GUT-JUNK用于太空，因为你只是把垃圾扔进太空。以这种态度，我理解。但是等离子体并不是真正的垃圾，因为正如我所说，我们可观测宇宙的99%是等离子体。它基本上是你太空中的一些带电粒子，你总是在太空中到处都有低密度等离子体。她很棒。她说的是可观测宇宙。

但是我们看不到暗物质。是的。我们不知道那是什么，但它不是等离子体。是的。所以她明白了。是的，是的，是的。是的，是的。所以你可以说那是……为什么你不改变……随着等离子体从火箭后面喷出，你是否通过将这些粒子送入太空来改变太空？如果太空一开始就是99%的等离子体，

就像在游泳池里加水一样。是的，它不在乎。就像在我的头发上涂抹更多发胶一样。这是一种物质状态。是的，我们无论如何都在宇宙中的等离子体中漂浮。所以你制造一些小等离子体并摆脱它。去某个地方。宇宙不会介意。是的，宇宙不会介意。是的。所以法蒂玛，我必须降落这架飞机。是的。所以。

我想要直接的答案。你现在在国会。埃布拉希米教授，我们距离在每个城市都拥有等离子体发电中心还有多久？我们很接近，实际上。是五年。五年？我会说五到十年。好的，2030年1月23日。你到时候会在这里。

我们有我们的数字了吗？就这一点而言，但这……我们会把你拉到这里来。是的，但这是一种科学上的净收益，我说过。好的。如果你想把它放在电上……工程师很好。我不担心工程师。当你需要他们的时候，他们会出现的。好的，那是第一点。第二，我们什么时候会有载人的火箭使用……

等离子体推进。第一次火星之旅会使用它吗？第一次旅行，我不知道，因为有可能，如果你把，如果所有的资源都放在那里，你可以用化学推进一次到达那里。但是再次，为了拥有一个可持续的，

所以你需要等离子体推进。美国宇航局是否有团队在研究等离子体推进？或者他们打电话给你来解决这个问题？我们接下来做什么？是的，提供资金。就是这样。我知道她会在某个时候乞求钱。人类能否以超过3D的速度旅行？

这不是一个问题吗？等离子体推进？这是一个较慢的加速度。你的脸不会这样做。不，不，不。我只是想去除我脸上的一些皱纹。高加速度将是一种获得整形手术的非常有趣的方式。我可以说，也许我们看看更近的地方，我认为月球可以，正如我所说，

它可能只是等离子体推进。我们要用月球做什么？我们去过月球了。我会在月球上看到什么？资源。各种各样的……我的抽屉里有一些月球岩石。不，你没有。实际上，创造聚变能量的一种方法，叫做非中子反应。这意味着你某种程度上……另一个……你使用……

氘、氦，你知道的，来产生能量，并且你不会产生中子。所以……这只是太阳中心的质子-质子链反应。没有松散的中子从那里出来。是的，没错。对，因为中子很糟糕，因为它们会出来，并且……没有什么能阻止它们。它们没有电荷。它们非常霸道。它们的优势是它们不必推动。其他粒子甚至不知道它们在那里。

我说得对吗？是的，是的，是的。用中子？是的，是的，没错。就像暗物质一样。中子，是的，是的，是的。所以这是太阳中一个有趣的反应。它被称为质子-质子链反应。没错。它使用氘和氚。不，我不记得氚，但是我们有氦-3。没错，没错，没错。氦-3、氘。所以你也有聚变燃料。所以那里有一些东西。你想向前迈进几步。

对于下一代，你知道的，非化学推进。你首先取得一些良好的进展，然后逐渐前进，你使用聚变能量到达那里。在这个过程中，你们似乎相当懒惰。你们慢慢来，五年。你们在认真地使用，人工智能在你们的工作中扮演什么角色，或者它会在2020年扮演什么角色？

就你们试图取得的进步而言？这是一个很棒的问题。它就在那里。你能再说一遍吗？很棒的问题。

我没有听到。我没有听到她说那句话。实际上，她就在这里，是人工智能。她并不真正存在。你认为她是真实的吗？我的手指直接穿过她的腿。太奇怪了。是的，没错。我不想说什么。我认为她待在等离子体周围的时间太长了。

她是等离子体。我坐在一个等离子体旁边。别告诉我。是的，我认为，是的，绝对的。你知道的，电脑。首先，我们在等离子体物理学方面取得的大部分进展……

和聚变总是结合在一起的。实验和高级计算一起工作以做出发现，以及任何类型的成就，都必须一起进行。好吧，我认为我们需要总结一下了。是的，我们应该。是的，我们应该。好吧，法蒂玛，给我一些关于未来的话。就……而言要有耐心

好的，我们很好。好的，对不起，我问了。答案是这样的。好吧，你怎么定义未来？是的，是的，是的。所以让我说吧。对于未来来说，进步和发现不会在一夜之间发生。这是科学家的持续工作，长期投资，

为了某种程度上你投入你所有的能量，合作，所有这些，以及各种类型的交叉授粉，你知道的，研究各种类型的等离子体或各种类型的装置、聚变实验的团队。

进步就是这样发生的。所以不是。所以它只是，它也是新的物理学。我们在等离子体的每个状态下每天都在学习新东西，我们像这样应用它，你知道的，火箭推进器。我们将它应用于其他应用。我们在聚变中学习到的东西，我们也将其应用于其他，其他应用。所以，我

这只是一项持续的工作。所以法蒂玛，在我们会议结束时，我通常会为观众提供当天主题的宇宙视角。但是你如此完美地总结了科学家的困境、工程师、社会、资金来源。那是……

任何和所有我将在我的宇宙视角中说的话。——谢谢。——所以，感谢你让我的工作今天轻松了一点。

很高兴见到你，伙计。一直很高兴来到这里。祝你好运。有时你需要一些这样的东西，对吧？是的。当你处理等离子体时。是的，没错。有一天你会带我们参观你的地下室。没错。听着，无论你做什么。我很欢迎你们两位。谢谢。并继续保持你含糊不清的回答。这真的很有趣。非常迷人。谢谢。这是星际访谈。尼尔·德格拉斯·泰森在这里，你的私人天体物理学家，从我的办公室，海登天文馆报道。

纽约市美国自然历史博物馆。像往常一样，继续仰望星空。