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谈宇宙航行的远景和从化学角度考虑农业工业化*

*刊载于《科学通报》1959 年第 3 期。

从现在火箭技术的发展进度来看，解决太阳系行星间的星际航行将不是太远的事。有些苏联的科学家认为10年内人就可以到其他行星上去了。但是宇宙太大了，光是能到其他行星上去，并不等于说我们就解决了宇宙航行的问题。从地球到我们现在所知道的最近的一颗恒星——半人马座的α星，就约有40万亿千米。如果我们用原子反应堆的原子火箭，喷气速度可以达到每秒8千米，再加上多级火箭设计原理，最大速度就有可能达到每秒40千米。但即使这样，用每秒40千米的速度到离我们最近的一颗恒星去也得10000亿秒，也就是31700年!自然，一旦到了那颗恒星上去，我们就可以真地看一看宇宙的奇观：半人马座α星实际上是紧密靠近的三颗恒星，其中一颗比我们的太阳还要大些，其他两颗是光度较小的黄色以及发红的星。在天空中有三个不同颜色的太阳，岂非奇观。

因此到恒星上去的宇宙航行既不是化学燃料的火箭能解决的问题，也不是原子火箭能解决的问题，而是一个超高能燃料的问题。所谓超高能就是燃料释放的能，其所关联的质量要占燃料原来静质量的几分之一。只有用这样燃料的火箭才能达到接近于光的速度，才能用几年的时间达到另一颗恒星附近去，才能去发现新的太阳系。

我们现在所知道的核燃料离开这个要求还很远，裂变燃料所释放的能，其关联的质量还不到燃料原来静质量的千分之一;就是能量较高的由氘聚变成氦的反应，这个相应数字也只是0.635%。虽说我们知道一个电子和一个正电子能生成一对光子，从而把电子和正电子的内在能量全部变成光能，在这一点上是合乎我们的要求的。但是，我们怎么能装一箱电子和装一箱正电子呢?因此用电子和正电子为火箭燃料还不现实。

以任务带学科的精神向物理学家们提出这么一个任务：创造能释放能量当量为静质量几分之一的超高能燃料，并提出利用这种超高能燃料的火箭设计原理。这项任务能带动什么学科呢?它能带动基本粒子的研究，因为看来只有在基本粒子中我们才能找到能量当量为静质量几分之一的反应。例如Ξ-粒子的静质量为电子的2585倍，它蜕变为一个Λ°粒子及一个π-粒子。Λ°粒子和π-粒子又继续蜕变。Ξ-粒子的最终产物是两个电子、一个质子，其他是静质量为零的微中子。所以最终产物的静质量是1838.1倍电子静质量，所以释放的能量、其关联的质量为静质量的28.9%。我们能不能从本来稳定的物质产生大量的Ξ-粒子，或其他不稳定的基本粒子呢?要解答这个问题我们必须掌握基本粒子的产生、相互作用、蜕变等规律，这也就是对基本粒子物理的研究了。我们的党已经提出了农业工业化的口号。我想，农业工业化能不能从化学的角度来考虑呢?农业生产中的农、林、牧、副、渔基本上是生物化的过程;而公社中工农业并举中的工业，其中一大部分如综合利用、化肥、农药的生产基本上也是化工过程。所以我们的任务是巧妙地把生物体中的化学过程和机器中的化学过程结合起来，提高生产，强化生产。自然，要实现这样一个复杂交错生产的生产系统，里面有电气化、自动化的问题，但也有尖端的科学问题。如果农作物这样的高级植物也能像菌类一样直接利用有机物，岂不就突破了太阳光能量的限制，那么每亩年产量可以无限制地提高吗?这问题很值得研究。