粒子炮,这个名字自美国的星球大战计划开展以来,就被广泛关注。需要科幻游戏和电影也在追寻这个武器。《家园》系列游戏中,离子炮战舰就是一个游戏的核心元素之一,而在《命令与征服》系列中,GDI就拥有部署于太空的离子炮卫星拥有对地打击。

事实上,粒子炮并没有游戏中那么强大。

图为科幻作品中离子炮打击地球的想象画

首先,我们要搞明白,粒子炮是发射高速粒子的武器,但是这些粒子却有很多种类,主要包括裸氢粒子核,也就是质子流,还有就是裸氦原子核,被称为阿尔法辐射,电子核则被称为贝塔辐射。此外还有中子流和其他带电原子核流。

限制于目前技术的问题,中子流几乎不可能被加速到足以摧毁目标的效果。主要被使用的就是质子流和电子流。

一个粒子加速器基本上是环形电磁轨道组成的,带电粒子束被添加进入电磁轨道中,就会在环装加速器中不断被加速,由于磁场会提供向心力,在加速到无法控制之前,粒子束都会在其中持续被增加动能。

图为回旋加速器,其虽然是高中物理的示意图,但是也具备了基本的原理

最终,粒子束会依照切线方向被发射出去,这束粒子将极其接近光速。

事实上,不同类型的粒子会有不同的毁伤效果,一般来说,越轻的粒子穿透性越强,而越重的粒子电离效果越强。而带电粒子束的毁伤主要这么几种,第一种是热动能——粒子所携带的剧烈动能将轻松的撞击其他粒子,并赋予其动能,在微观层面上,分子的动能即为热能,也就是说,被攻击的位置会快速升温。

第二点则是电离效应,粒子打击的位置会“吹开”目标的电子层,使得对方的结构变得带电。这使得粒子束在空气中飞行的时候会快速电离空气,产生类似于闪电或者球状闪电的等离子体。同样,也会使被撞击目标的分子结构快速解体。

看起来这已经够强了吗?

粒子束,尤其是电子束是拥有和EMP相同的原理,可以轻松地摧毁对方电子系统,而且电子束的密度太大了,即使是加上高电磁通量装置也无法避免。

并不,有些设定里面的粒子炮更强大,例如《命令与征服》系列的离子炮和《红色警戒三》中的质子撞击炮。这两种武器都具有其科学性,那就是其都是基于质子束或脱电子的裸氘氚粒子核的发射武器,我们上面说过粒子武器打击到目标时会产生高温,而高温和持续的高动能粒子很容易在目标表面发生核聚变。进一步释放更多的能量——在对方目标上产生的剧烈核聚变,然而质子炮却是一种战术武器。

图为命令与征服系列中的离子炮

不过,粒子炮却有众多的不便之处。

首先,我们刚刚说的各种粒子炮,都是同性粒子,这使得其离开加速器之后会快速因为同电性快速互相排斥并扩散开来,如果其扩散到极低的“粒子雾”,其杀伤力就小得多了——距离如果继续扩大,可能其硬杀伤力可能就可以忽略不计了,但粒子雾依然可以达到EMP效果。

另一方面,只有带电粒子才方便使用电磁系统加速,而带电粒子在磁场中会受到偏转,在整个巨大的地球磁场中,一切粒子束都会偏转。这使得其弹道很容易被偏转,而不容易被预测。

综合这两种劣势,粒子武器的射程极短,但是威力却不小。尤其是可以摧毁对方电子设备的能力——对于卫星来说,只要被摧毁了电子系统,和整个摧毁已经区别不大了。

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