地球自轉能發電嗎?物理學家們吵翻天
更新于:2025-04-02 04:28:10

科學家稱特殊材料可利用地球自轉發電,實驗僅測得微弱電壓,爭議不斷,有人驚歎,有人質疑。

地球自轉能變成電能?這聽起來有點天方夜譚,可一群物理學家卻說,他們找到了一種方法。事情是這樣的:通過地球自身的磁場和自轉,一個精心設計的裝置竟然能擠出一點電來。研究團隊在《物理評論研究》上發表了成果,還在加州Anaheim的美國物理學會會議上亮了相。雖然他們只測到17微伏的電壓——比一個神經元放電還弱得多——但這已經足夠讓學術圈炸開鍋。

這項研究的帶頭人Christopher Chyba來自普林斯頓大學。他和團隊用了一種含錳、鋅、鐵的軟磁材料,打造了一個空心圓柱體。他們發現,只要調整裝置的方向,讓它跟地球磁場對齊,就能測到微弱的電壓。可如果換成實心材料,電壓就沒了。他們說,這是因為地球自轉讓表面上的導體穿過磁場,電子被推著跑,形成了電流。這想法有點像發電站的原理,可地球的磁場均勻分佈,按理說電子會自己調整,抵消掉電流才對。可Chyba他們找到了一種“漏洞”,用特殊材料和形狀,把磁場扭曲成一種奇特的狀態,讓電流有了立足之地。

Paul Thomas是威斯康星大學奧克雷爾分校的榮譽退休物理學家,他對這實驗讚不絕口。“這主意有點違背直覺,自從Faraday時代就有人爭論了,”他說,“但他們的實驗做得太細緻了,我覺得很震撼。”他提到的Faraday,可是電磁學的大神,早在19世紀就奠定了發電的基礎。這實驗要是靠譜,可真是向經典理論致敬又超越了一步。

不過,不是所有人都買帳。Rinke Wijngaarden,之前在阿姆斯特丹自由大學做物理學家的老將,從2016年起就關注這團隊的研究。他自己2018年試過,沒找到類似效果。“他們的工作很有意思,”他說,“但我還是覺得Chyba的理論站不住腳。”他指出,17微伏實在太小了,可能只是溫度變化之類的小干擾偽裝出來的。Chyba的團隊雖然盡力排除了這些“假信號”,但Wijngaarden覺得證據還不夠硬。

想像一下,如果這技術真能放大,或許能造出一種不動的發電裝置,無排放,適合偏遠地區或醫療設備。Chyba說,他們的公式已經指明瞭放大路徑,但理論是一回事,做出來又是另一回事。為了驗證,他們得去不同緯度再試試,看看結果會不會變。這可不簡單,但面對這麼驚奇的發現,的確值得一試。

當然,這也不是憑空變電。地球自轉的動能會被抽走,旋轉會慢慢變慢。研究算了算,如果用這法子滿足2022年全球11萬億瓦的電力需求,100年後地球一天會慢7毫秒。這跟月球引力或地核變化引起的自然減速差不多,倒也不算什麼大事。

我在想,這爭議估計還得吵一陣子。有人覺得這可能是新能源的曙光,有人懷疑只是實驗里的幻影。不管怎樣,Chyba他們已經點燃了一把火,接下來就看誰能把這微弱的17微伏變成實實在在的電力了。你說,這地球轉著轉著,真能給我們點亮燈泡嗎?

本文譯自 nature,由 BALI 編輯發佈。

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