【菜科解读】

有一天，孔子在云游的路上遇到了两个小孩儿在争论不休。

孔子很好奇，于是就上前问道"你们在争论什么呢？"

小孩说道"老爷爷您见多识广，给我们评评理！早晨的太阳和中午的太阳哪一个离我们更近？"

孔子曰："嗯，这个……"

一小孩说："早晨的太阳像车盖那么大，中午的太阳却只有盘子那么大。

这不就是远小近大的道理吗？当然是早晨的太阳大啊！"

子曰："嗯，这个……"

另一个小孩争辩道："早晨的太阳凉飕飕的，中午的太阳却热乎乎的。

这不就是离我们距离近就热吗？"

子曰："嗯，这个……"

孔子一时被两个小屁孩儿问住了。

两小儿辩日

这就是我们耳熟能详的两小儿辩日的故事。

大家觉得这两个小孩谁说得更有道理呢？

当然了这两个小孩说的都是不正确的。

无论是早晨还是中午，太阳到地球的距离都是相同的。

科学家告诉我们，太阳到地球的平均距离大约是1.496亿公里。

虽然地球到太阳的距离是在不断发生变化的。

地球在近日点的和在近日点的距离相差了大约500万公里。

但是这500万公里的距离差距仅仅是日地平均距离的三十分之一，微不足道，对地球气候是没有影响的。

地球围绕太阳公转轨道

不过这两个小孩说的近大远小还是挺有道理的。

在太阳系的八颗行星中，距离太阳最近的是水星。

那么在水星上看到的太阳会有多大呢？今天咱们一起来聊聊这个有趣的问题。

有时候我们在网上或者是视频中看到水星在太阳跟前旋转的情景，就像是下面这样。

水星和太阳

在水星的面前太阳是巨大无比的，几乎是覆盖了整个水星的天空。

其实这是非常夸张的。

我们要了解在水星上看到的太阳有多大？可以通过计算一下在水星上看到的太阳的视直径就可以了。

什么是视直径呢？简单地说就是我们的眼睛看到的物体最宽的两边和眼睛之间的夹角。

这个角度越大，视直径就越大，我们看到的物体就越大。

影响视直径的因素有两个；

一个是物体本身的大小，一个是物体到我们眼睛的距离。

物体越大，距离我们越近，物体的视直径就越大，我们看到的物体就越大。

反之就小。

视直径的示意图

因此，咱们要计算一下在水星看到的太阳视直径有多大，只要知道太阳的直径和太阳到水星的距离就可以了。

太阳的直径是1392000公里，它到水星的平均距离是5790万公里。

这样我们在水星上看到的太阳视直径大约是1.38°

这是有多大呢？咱们来和地球上看到的太阳大小比较一下就知道了。

我们通过日地平均距离和太阳的直径就可以计算出地球上看到的太阳的视直径大小。

结果是0.53°。

所水星上看到的太阳的视直径是地球上看到的太阳的2.58倍。

用一张图来了解一下会直观一点。

如果地球上的太阳是这么大的话，那水星上看到的太阳就像图中那么大。

水星上的太阳和地球上的大小比例比较

水星是太阳系中运行轨道最扁的行星。

水星距离太阳最近的时候大约是4600万公里。

它距离太阳最远的时候大约是6982万公里。

水星在近日点和远日点的时候距离相差了2382万公里。

这样在水星上看到的太阳的大小变化还是比较大的。

在水星上看到的太阳

水星在近日点的时候看到的太阳的视直径是1.73°，在远日点的时候太阳的视直径是1.14°。

这两种情况下的太阳分别是地球上看到太阳的视直径的3.26倍和2.15倍。

这么一比较的话，水星上看到的太阳要比在地球上的大不少，但也不是我们想象中的那样太阳笼罩了整个水星的天空。

即便是这样，水星如此的靠近太阳也让它的白天变成了一个大烤炉，温度高达427℃。

水星上看太阳

从水星和地球这两颗行星上看，如果再来一次"两小儿辩日"的话，近者大而远者小倒是很有道理的。

大家说是不是这样呢？

托卡马克：人造太阳的 “磁约束熔炉”

一、名字与起源名称含义：俄语缩写，全称 “环形真空室磁线圈装置”（环形 toroidal、真空室 kamera、磁 magnit、线圈 kotushka）。

诞生：1950 年代由苏联库尔恰托夫研究所发明，1954 年建成首个装置 T-1，1968 年 T-3 装置突破关键温度，奠定主流地位。

二、核心原理：磁场 “牢笼” 困住上亿度等离子体核聚变需要1 亿℃+高温，没有任何材料能直接接触，托卡马克用磁约束解决：环形真空室：形似 “轮胎”，内部抽成真空，注入氘氚燃料（氢同位素）。

三重磁场约束环向磁场：外部环形线圈通电，产生绕真空室的 “跑道型” 磁场，防止粒子径向逃逸。

极向磁场：中心螺线管线圈（变压器初级）感应出等离子体电流（变压器次级），电流产生垂直方向磁场，约束粒子纵向运动。

螺旋磁场：两种磁场叠加，形成螺旋形磁力线，让等离子体粒子沿磁力线螺旋运动，牢牢锁在中心，不碰内壁。

加热到聚变温度欧姆加热：等离子体电流自身电阻产热（类似电炉丝）。

辅助加热：微波、中性束注入（高速氢原子束），把等离子体从千万度加热到 1 亿℃以上，满足氘氚聚变条件。

聚变反应与能量输出氘 + 氚氦 + 高能中子 +17.6MeV 能量。

带点粒子（氦核）被磁场约束，维持高温；

不带电中子穿透磁场，撞击内壁 “包层”（锂材料），动能转化为热能，加热水成蒸汽，驱动发电机发电。

副产品：氦气（无放射性），锂受中子轰击还能再生氚，形成燃料闭环。

三、关键结构真空室：环形，耐高温、防杂质污染。

磁体系统：环向线圈、中心螺线管、极向线圈，多为超导材料（如铌钛合金），降低能耗。

包层：内壁核心部件，承担能量捕获 + 氚增殖双重任务。

偏滤器：排出杂质和废热，保护真空室。

四、代表装置EAST（东方超环，中国）：世界首个全超导托卡马克，2021 年实现1.2 亿℃维持 403 秒，稳态运行全球领先。

EAST东方超环托卡马克装置ITER（国际热核聚变实验堆，法国）：全球 7 方（中、欧、美、俄、日、韩、印）共建，人类最大托卡马克，目标 2035 年首次氘氚聚变，实现输出能量 > 输入能量（Q>10）。

ITER国际热核聚变实验堆JET（欧盟）：历史最久的大型托卡马克，1997 年创下Q=0.67（输出 / 输入）纪录。

五、核心挑战稳态约束难：上亿度等离子体易失控、逃逸，需长期稳定约束（目标数千秒）。

能量增益低：目前实验Q 输出），需突破Q>10才能商业化。

材料寿命短：中子轰击、高温等离子体冲击，内壁材料易损伤。

氚自持难：氚天然稀缺，需高效增殖技术实现燃料自给。

六、优势与前景优势：燃料（氘）取自海水，储量几乎无限；

无碳排放，放射性废料极少（远低于裂变），安全性高。

前景：若 2035 年 ITER 达成目标，2050 年前后有望建成首座商业聚变电站，彻底解决人类能源危机。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳

目前，全球已有多个科研机构正在加紧实施人造黑洞项目，黑洞吞噬地球，甚至黑洞吞噬太阳的可能性，都可能通过人造黑洞模拟来加以验证。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 据了解，人造黑洞的设想最早提出于20世纪80年代，由加拿大不列颠哥伦比亚大学的威廉-昂鲁教授提出，他认为声波在流体中的表现与光在黑洞中的表现非常相似，如果使流体的速度超过声速，那么就可以在该流体中建立一个人造黑洞。

美国加州大学物理学教授史蒂夫-吉汀斯是这方面的专家，他对人造黑洞进行了认真分析，他认为：人造黑洞毁灭地球的理论纯粹是小说和电影里的虚构，真正的粒子碰撞制造出的人造黑洞不可能吞噬地球。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 粒子加速器，也被称之为大型强子对撞机(LHC)。

位于法国和瑞士交界处的世界上最大的粒子物理研究中心欧洲核子研究中心(CERN)已经开始在一个将近17英里长的圆形隧道里面建造这个被人们称之为世界最大的"黑洞工厂"的装置。

吉汀斯教授在报告中称，欧洲的科学家很快就会利用粒子加速器制造出人造黑洞。

目前欧洲核子研究中心的蒙加诺教授与吉汀斯教授的科研小组进行合作正在建设建设世界上最大的粒子加速器(对撞机)，而这个粒子加速器(大型强子对撞机)是世界上最先进的粒子研究工具，项目耗资80亿美元，历时14年之久，汇集了世界各地最著名的物理学家。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 科学家们将在实验中撞击质子，模拟宇宙大爆炸后一万亿分之一秒内的能量和条件，接着细致分析撞击产生的残骸，用以探求物质本质的线索和自然中新的力量和平衡。

吉汀斯认为，今年夏天如果人类首次制造出人造黑洞，也不会产生什么重大影响。

吉汀斯和蒙加诺两位教授在进行深入研究后得出结论：利用粒子碰撞产生的黑洞是无害的。

因为，所有的黑洞都要释放出宇宙射线，小的黑洞所释放的物质要远远多于其吸收的物质，因此，在它们吸收物质之前自己就早已瞬间蒸发了。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 事实上整个宇宙原本就是一个类似的粒子对撞机器，具有高能量的宇宙射线和粒子会经常碰撞在地球的大气表层、太阳或者是其它的白矮星和中子星的表面，每时每刻都在发生着这样的粒子碰撞。

如果这些粒子碰撞会产生危险的话，天文学家很早就会发现这一现象并对其展开研究。

其实一直以来地球就沐浴在足够可以形成黑洞的宇宙射线和粒子对撞之下，但地球一直也都没有被摧毁。

而且，几乎所有粒子加速器生成的黑洞都必须达到足够的速度才能逃脱地球的重力，即使一年生产出1000万个黑洞，也大约只能捕捉到其中的10个，让它们围绕加速器中心运转。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 而这些被捕捉到的黑洞又是如此的渺小，假设让它穿过一块相当于地球到月球距离厚度的铁块，它也不会撞倒任何东西。

它们吞噬一个质子也需要大约100小时的时间。

一个这样的黑洞吞噬100个质子大约需要花费一年的时间，因此，要吞噬1毫克地球物质就需要花费比宇宙年龄还要长的时间。

科学家表示，假如大型强子对撞机(LHC)在今年生产出了黑洞，那么它就证明了宇宙确实存在除空间和时间以外的维度。

吉汀斯承认，地球的未来以及人类的生命安全和健康都令每位科学家非常担忧。

特别是关于人造黑洞风险的争论，现在已经是一个非常具有争议的物理话题。

黑洞里面是什么？人造黑洞或可模拟黑洞吃太阳 特别是已经有科学家指出，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机产生黑洞的风险足以吞噬地球，或者将产生一类名为"奇异微子"(Strangelet)的粒子，将地球变成一团沉寂、收缩的"奇异物质"。

还有很多政治家担心这种人造黑洞的技术被恐怖分子利用，成为继原子弹和氢弹之后人类最具有毁灭性的武器。

但是，吉汀斯肯定的说：现代物理学无法在地球上制造出具有破坏性的黑洞。

"欧洲建立大型强子对撞机(简称LHC)，是为了揭开宇宙大爆炸之谜，而不是制造黑洞毁灭地球。

"