第11期 能量的故事（阿来专栏）
使一辆汽车绕地球行驶18万圈。
但是，人们始终没有找到放出物质中这种理论上的蕴藏能量的方法。直到1945年，在科学史上，因一个单项剂量而集中科学家最多的群体，终于从原子中释放出了令人目瞪口呆的能量。
1942年，物理学家费米实现了首次原子核链式反应，他的同事用几个英文单词打出了一个密码电话。他们说：“这个意大利航海家已经登上了新世界。”这真是一项伟大的发现。1905年，爱因斯坦作出了少量物质可以产生巨大能量的预言，现在费米和他周围的科学家们，找到了打开物质的心脏原子核的办法。如果说一颗原子有房间那么大，那么，原子核不过像其中的一粒沙子。但是，这一小点物质依靠一种巨大的力量才结合在一起，这种力量是如此巨大，所以，原子核一旦被激发产生裂变，蕴蓄其中的能量就会爆发出来。
物理学家们发现铀的原子核分裂时产生新的中子，他们马上想到了用这些新的中子去轰击其它的原子核，而产生出链式反应。1945年，人类历史上第一个原子装置在美国新墨西哥州的沙漠中试验成功。与这个故事相关的两个名字是广岛与长崎：好战的日本人降下了天罚一般的夺目闪光。
原子弹是不加控制的核反应。
可控制的核反应提供的则是源源不绝的电力。
和战争时期产生的许多创造发明一样，核反应的巨大能量在炸弹爆炸中才可能得到完全的利用，冲击波、放射性和热。而在核能不被当成威力无比的炸弹时，人类却只能利用其核裂变时的副产品。在可控的核反应堆中，人类唯一目的就是索取热，因为它可以将水变为蒸汽，驱动涡轮机产生源源不绝的动力。
最初的核反应堆果然被美国人安装到了第一艘核动力潜艇“舡鱼号”上。美国总统杜鲁门当时就预言：这将是供给工厂、农村及家庭用电的核发电厂的先驱。这个核反应堆要比商业上所用的核发电厂中的反应堆小100倍，但却使船只不再需要中途靠岸添加燃料，因而“舡鱼号”完成了人类首次在北冰洋冰下的巡航。“舡鱼号”的首次航行就远胜过凡尔纳笔下的同名潜艇，一口气航行了10万公里。“舡鱼号”上的反应堆一直稳定地工作，直到1979年退役。
1957年，世界上第一座核电厂在美国宾夕法尼亚的希平波特建成。这种反应堆的工作原理是，堆芯中不稳定的铀，在中子的轰击下开始分裂，产生新的中子和热量。这些新的中子又轰击和分裂处于链式反应中的其它铀原子。对核反应的控制是通过控制棒在堆芯中进出伸缩来实现的。控制棒用硼、镉和铪等材料制成。这些材料能吸收中子，使轰击铀原子的中子数量得到调节，从而使核裂变受到控制。
核反应堆的稳定与高效，促使了核电技术的飞速发展。到本世纪80年代中其，核电厂所提供的电力已经占了全世界发电量的五分之一。与此同时，人类鉴于核能的巨大破坏性，也为核能的安全利用提供了有力的技术保障。
但任何事情都有例外，前苏联切尔诺贝利核电站的核泄漏事故就曾使举世震惊。并在某种程度上触发了科幻作家的灵感。
在1998年风靡全球的大片《哥斯拉》中，怪兽哥斯拉登陆美洲时，曾使所有人束手无策。还是在切尔诺贝利研究核试验和岛上的蜥蜴联系在一起时，人们才知道哥拉原来是核试验引起的基因突变的蜥蜴。
核反应戴盆望天在越来越大型化的同时，也在往小型化方向发展。这种小型化的核发电装置，在地球和遥远的外太空有着非常广大的应用前景。比如，放射性同位素衰变产生的热能，可供火星和月球上测量气象和导航的仪器用为动力。1969年，宇航员奥尔德林安放在月球上的月震仪就是利用了一个太阳能发电机和一个盥加热器。1977年，发射到外及空的宇宙探测器“探险者”号上，考虑到其将进入阳光微弱的窨，太阳能发电装置将失去作用，三台各重38公斤的核发电机被安置在了“探险者”号上。到时候，飞船上所有的动力都是盥238衰变产生热能转换而成，这动力足以支持该探测器在黑暗空间里飞行10年时间。
核能的利用，为人类的能源利用开辟了一个广阔的前景，但是，世界上的能源消耗正以惊人的速度在增加。全世界都在渴望新的能源，许许多多的科学家都在致力于寻找新的能源。
我们的祖先在利用能源的时候，最先想到的是风与水，现在的科学家又重新想到了它们。当代人对这些自然力的认识已经深入了许多，科技条件也成熟了许多，所以，对于这些自然力的运用自然就进到了一个更新的层面。
比如考虑到水能的时候，人类已经把目光投向了波涛滚滚的大海。海洋波涛具有的能量是世界上所耗全部电能的几倍。早在本世纪60年代，法国就已经建成了潮汐发电站，还有一想法是利用海洋温暖的表层水与深层冷水的温差来驱动海洋发电装置。
在从中世纪一步踏入现代的中国西藏，地热发电和太阳能利用已经到了决定百姓生活状态与质量的程度。
在这里需要指出的是，人类对太阳能利用的想像是一幅最为壮丽的图画，而远非几只太阳能灶那么简单。20世纪下半叶，当地球上的化石燃料一方面给环境造成巨大污染，一方面存储量又在迅速枯竭时，人们再一次打量太阳，发现太阳光可能会是最容易获得的也是最清洁的能源。根据科学家粗略的测算，每年落到地球表面的太阳光所包含的能量，等于全人类现在耗用能量的万倍以上。最新的运用方式是各种航天器上的太阳能电池，这些光电池所用的光敏材料(如硅和镉)可以将阳光直接转换成电能。
在地球表面利用太阳能，往往会受大气层中云雾的遮蔽。在大气层之外的地球轨道上，太阳发出的边续能量比在地球表面所能接受的高15倍。所以，有人预言，下一世纪中期，在大气层外搜集的太阳能，可以供应世界所需电能的一半。科学家和科幻作家想像中的太阳能卫星电站，用几十亿个光电池组成太阳电池阵列，有几英里长，大昨像一座城市。另一种办法是将太阳的热量聚集输送到高空卫星上的太阳炉，驱动涡轮发电机产生电能。
有了这样的发电站后，还会遇到一个能量的空间传输问题，无论采用上述两种构想的哪一种，最大的技术问题都需要将太阳能用微波的方式传送给地面几英里宽的接收天线。然后，再把这些微波束转化成电能，供消费者使用。
在科学家的头脑中，人类在获得真正的自由，除了挣脱思想与制度的束缚，在将来更为重要的是，挣脱能源的束缚。比如杰克·威廉森就幻想了一种建立在源源不竭而又极其廉价的反物质能源基础上的自由，他把这种自由命名为第五自由。
杰克·威廉森在《CT辐射》中虚构了另一部著作，主要探讨太阳系行星的能源问题，书名叫《无尽的能量》。这本虚构的书中说，鉴于太空中反物质差不多是取之不尽，用之不竭的，而且，所有设备都将是自动运行的，整个能量供应能够真正做到免费。这样，就可以建立起来一种真正的能量自由即第五自由，“它能保护人类一直为之却屡遭失败的其它自由。”
当第五自由来到的时候，杰克·威廉森动情地描写道：“反物质与物质强烈地反应着，詹金斯却看不到可怕的火光，听不到爆炸声。他成功了!反应场里巨大的能量正在转化成传导合金圈里静静流淌的电流。”书里的英雄人物尼克·詹金斯宣布：“各行星的人们，无尽的能量正从我们的实验室流向整个太阳系，你们都能用简的单极接收器从能量场中直接获得电能。”