周晨聽完瞭然地點頭，制約反物質實用化的，可不就是這三個環節的問題嘛！

如何生成反物質、如何保存反物質，以及如何利用反物質，這三個問題如果能夠解決，那麼整條有價值的能源途徑就串起來了。

「現在有解決的方案嗎？」他問道。

「關於第一個問題，反物質的生成，從已有的理論來看，生成反物質似乎並不是太困難的事，尤其是在我們具備超大型粒子對撞機的情況下！」

古斯塔夫點了點頭，臉上帶著淡淡的笑容。

根據已經被證實的粒子模型理論，我們知道原子是由原子核和電子構成的，而原子核則由帶正電的質子和不帶電的中子構成，那麼當原子核發生碰撞並且破碎之後，質子和中子又是由什麼構成的？

其實答案已經很明確了，質子和中子是由夸克構成的！

這裡面，夸克主要有兩類，分別是自身帶「+2/3電荷」的上夸克，和自身帶「-1/3電荷」的下夸克。

周晨他們已經通過粒子對撞實驗驗證了粒子模型的正確性，觀察到了全部六十一種基本粒子，而組成質子和中子的「上夸克和下夸克」，正是六十一種基本粒子中的兩個。

「兩個上夸克、一個下夸克」構成帶「+1電荷」的質子，顯示帶正電。「一個上夸克、兩個下夸克」構成正好處於電中性的中子，不帶電荷。

既然質子和中子本身是由三個夸克構成的，那麼當原子核高速運動併發生碰撞的時候，只要力道大到一定程度，質子和中子就會裂解成上夸克和下夸克，隨即隨著環境溫度的下降，上夸克和下夸克又會發生重組，重新凝聚成質子或者中子。

但這裡有一個問題，上夸克和下夸克會進行怎麼的重組呢？

以氦原子核為例，它的原子核由兩個質子和兩個中子構成，我們可以認為它在碰撞後會裂解出六個上夸克和六個下夸克，當然實際碰撞的時候不可能只出現上夸克和下夸克，極端環境下化作能量的「物質」會重新凝聚，形成所帶電荷數正好相反的正夸克和反夸克，正、反夸克湮滅后得到光子，光子碰撞后又會形成正、反夸克。

那麼在碰撞艙中就會存在許許多多個上夸克和下夸克，以及它們的反夸克。這些夸克在重組的時候也會呈現多種可能性的產物：質子、中子、反質子、反中子；

而中子和反中子會衰變成質子和反質子，那麼碰撞艙中最後將會留下質子和反質子。

也就是說，強烈的碰撞能夠製造出一定量的正物質和反物質，關鍵在於將它們及時分離開，不讓它們發生湮滅。

反質子的量肯定是少於質子的，如果發生湮滅，最後重新凝聚的物質只會是正物質。

「我們可以對超大型粒子對撞機進行改造，通過質子與反質子電性不同的特點，對它們進行分離！」

「難點在於碰撞艙中具有大量雜亂無章的粒子，分裂時具有較大的難度。」

古斯塔夫嘆了口氣道。

庄曉鶴想了想，道：「或許我有一個可行的思路！」

「什麼思路？」周晨將目光投了過去。

「我們可以讓碰撞艙內持續發生粒子的對撞，製造出一種極端的環境，這個環境恰好處在能量可以比較好的轉化成物質的區間內！這樣既有大量的物質碰撞轉化為能量，又有能量重新凝聚成物質！」

古斯塔夫聽完，提出意見：「這樣的話需要對內部的溫度進行十分嚴格的把控。」

「是的，這時候極端環境的程度十分關鍵！」庄曉鶴點頭，「我們需要經過多次實驗，積累大量的數據來確定一個理想的環境，這個環境要讓帶電荷的上夸克和下夸克以及它們的反夸克正好凝聚成正反物質！」

「而在發生能量與物質間轉化的同時，我們可以縱向施加一個強大的磁場，在正反物質剛剛形成的剎那，對它們進行快速分離！」

正反質子的電性不同，自然朝著兩個方向飛行！

「但這裡又有一個問題！」

周晨皺了下眉頭說道：「超大型粒子對撞機本身需要橫向的磁場對粒子進行加速，如果再施加縱向分離磁場，免不了要干擾到粒子的加速！除非……」

「除非兩者交替進行，在粒子剛好進入碰撞艙併發生碰撞時，快速改變碰撞艙內的磁場方向，將它變為縱向的磁場！」古斯塔夫眼睛一亮說道。

周晨也是高興說道：「如果我們把碰撞艙做得足夠小，那麼縱向磁場在某一瞬間的產生就不會對整個大圓環內高速運動的粒子造成影響。」

「這需要極其精準的控制！」庄曉鶴一臉正色道。

「所以我們還可以改進一下，最好使加速大圓環與碰撞艙不要處在同一個軌道圓上！」

「你的意思是，加速歸加速，碰撞歸碰撞？」周晨眼睛一亮，問道。

古斯塔夫點點頭：「是的，或許我們可以在加速大圓環上開兩個順著圓環切線方向的通道，讓粒子通過通道進入到碰撞艙，這樣，一邊可以持續不斷的高速加速粒子，另一邊則可以進行對撞實驗，剝離出足夠的反物質！」

「持續不斷的加速粒子，為對撞實驗提供源源不斷的原料，這真是太完美了！」周晨忍不住拍了一下手掌，假如這真的能夠實現，那麼獲得大量的反物質就不是問題了。

「這套設計可以實現嗎？」他問道。

古斯塔夫埋下頭一陣計算，半晌后他抬起頭肯定說道：「可以！不過所需要耗費的能源可能是正常對撞實驗的十倍，只有這樣才能保證擁有足夠的反物質產出！」

「能源不是問題！」周晨臉上露出笑容道。現在地球艦隊，窮得只剩下能源了。

「既然反物質的產生不再是問題了，那我們一鼓作氣，再討論一下反物質的儲存！」

沒有好的儲存手段，哪怕製造出再多的反物質也是枉然。

「儲存的問題其實我們可以從前人的思路當中找到辦法，倒不是特別麻煩！」

周晨便點頭，充滿興趣道：「你說。」

古斯塔夫笑了笑，道：「剛才我們已經得到了帶正電的質子和帶負電的反質子，通過磁場的引導，我們可以將它們引入到分別充滿負電荷和正電荷的環境中，這樣質子和反質子就會與電荷一起組裝出氫原子和反氫原子。」

「當然還沒有完，我們還要讓它們繼續前進，剛才組裝成原子的過程就像給鋼球噴了一層金屬漆一樣。」

聽到這，周晨已經明白過來，不禁笑了。

經過包裝的原子已經對外不顯現電荷了，它們看起來是中性的。

很多人可能會認為，將反質子與正電荷接觸，兩者不會湮滅嗎？當然是不會的，想想看，原子核與核外電子所帶的電荷不一樣，它們會湮滅嗎？

理由在於，核外電子不會跑到原子核那裡去，雖然它們異性相吸，但核外電子的屬性更加讓它想要掙脫原子核的束縛，而不是靠近。

而放在這裡，反質子與正電荷結合成反物質，這裡的正電荷必然是帶正電的正電子，雖然自然界中沒有天然的正電子，但有一個渠道卻能夠大量產生它們，那就是核聚變！

核聚變過程中，四個質子聚變成一個氦核，同時會放出了兩個電子中微子和兩個正電子。可以說地球艦隊現在正大量產生著正電子，隨便分一部分過來，就能與反質子一起組裝出反物質。

「反物質的儲存，我們可以考慮電子束潘寧阱！」庄曉鶴有些激動地道。

周晨點了點頭，所謂電子束潘寧阱，實際上通俗說就是通過一種特殊的磁場，將反物質約束在一定空間範圍內！

原理也很簡單，雖然一般的原子是呈現電中性的，但它多多少少還是會帶有一定的磁矩，通過特殊磁場可以進行約束，反物質亦然！

周晨一拍手掌說道：「經過『噴漆』的反質子變成了具有原子結構的反物質，然後將它們送入電子束潘寧阱，這樣的話，我們就解決了反物質儲存的問題。」

「接下來還剩下反物質引擎……」

古斯塔夫笑著說道：「反物質引擎恰恰是三個環節中最容易解決的，我們通過控制，一點一點地讓『燃料』進入反物質反應室，不就可以控制反物質引擎的功率了嗎？」

「正是如此！不過由於反物質是完全湮滅，釋放出來的能量是遠超核聚變的，所以我們對『燃料』的控制必須達到原子級別！哪怕是一些大型的反物質引擎，也不能投入太大顆粒的反物質！」

其實有了可控核聚變的技術之後，想要製造出反物質引擎，反而是十分容易的，因為它們除了原料不同之外，原理幾乎完全一樣，甚至反物質引擎除了對磁場約束有強烈的要求外，並不需要太苛刻的條件，這方面比可控核聚變更加「友善」。

說起來，三個環節當中最困難的還是要數如何生成反物質，這對於科學家們而言是一個讓他們撓頭的問題，其中的極端環境如何把控，具體參數如何設定，需要通過大量實驗，積累大量數據之後才可做出判斷。

但是不管如何，整套反物質引擎的原料生成到反應結束均有了較為詳盡的理論支持，接下來要做的，就是如何將理論轉化為實踐。(未完待續。)