谁也很难说下一个千年新技术会是什么样,但结果肯定是火的超乎我们的想象。我们根据现在能想到的来做个预测吧。
连接地球和宇宙的梯子空。

如果把地球静止卫星和地球表面连接起来的梯子做好了,那么即使不用火箭也能访问地球静止卫星,难道就不能随心所欲地修理卫星、遨游宇宙了吗?苏联工程师尤利·阿尔图格·塔诺夫在20世纪50年代提出了这个想法。这种想法经常出现在后来的科幻小说中。
理论上来说,泰空天梯并不神奇。在地球赤道海面上建造一个平台。一条10万公里长的电缆从一颗静止的卫星上降下,锚定在平台上。随着地球的同步自转,自转产生的离心力正好抵消了地球的引力,得到了一个向外的拉力,于是Tai 空梯子就直立起来了。
然后,由激光或磁场驱动的升降机沿着电缆上下移动,运送乘客或货物。与地球上的公共交通工具一样,泰空天梯中的列车会设置成两个方向,并在适当的高度安装一个“站台”,供乘客和货物上下车。这些站台实际上是每周在Tai 空阶梯上的空站。它们的重量,包括列车的载荷,甚至驾驶位置,都要在最初的设计中考虑进去,这关系到Tai 空梯子的平衡。
如果失去平衡,巨大的拉力几乎无法被梯子本身的力量抵消。事实上,即使在完全平衡的状态下,根据计算,目前还没有一种材料能够满足Tai 空梯子的抗拉强度,这也是Tai 空梯子构想面临的另一个技术难题。就目前的材料而言,理论上只有上世纪末发现的碳纳米管能满足梯子的需要,因为它的材料比钢硬很多倍。
反物质让人类进入深空
上世纪末,美国宇航局推出了反物质发动机的初步设想。通常情况下,物质与反物质的反应会引起“对湮灭”现象,它们的质量都转化为能量。释放的能量是现代航天飞机使用的氢氧燃烧剂释放的100亿倍,是核电站核裂变反应释放的1000倍,是核聚变反应释放的300倍。
一个药片大小的反物质与物质湮灭所产生的能量足以让一艘宇宙飞船行驶数百光年,而航天飞机巨大的燃料箱和推进器中的燃料完全可以被100毫克的反物质所替代。因此,制造能量高、重量轻的反物质发动机是最佳选择。

目前在研的反物质发动机设计按照湮灭方式有四种:固体堆芯、气体堆芯、离子浆堆芯和粒子束堆芯。第一种湮灭在固体芯的热交换装置中进行,产生的热量加热氢推进剂,然后从喷管喷出。接下来的两种湮灭反应是反物质直接与氢推进剂反应,分别通过磁场控制产生带电介子或离子浆,通过加热氢推进剂或喷射离子浆产生推力。
最后直接把带电的介子一个个湮灭,然后用磁场控制,直接从喷嘴喷出。这种方法的优点是只需要反物质燃料,不需要推进剂,可以大大减轻飞船的载荷。使用粒子束核心发动机的航天器速度可能达到每秒116公里,而20世纪70年代发射的旅行者1号就像一只乌龟,每秒只有17.4公里。据估计,使用粒子束核心反物质发动机的飞船从地球到火星只需24小时到两周。
黑洞为人类提供能量。
随着地球能源的枯竭,人类进入了匮乏时代。有趣的是,黑洞这种吞噬一切物质的可怕怪物,对人类未来的开发利用有着巨大的潜在能量。
众所周知,发电机是由转子和定子组成的。当导电转子在磁性定子中旋转,即导体切割磁力线时,就可以产生电流。对此,法国天体物理学家T·达摩设想在带电旋转黑洞周围设置一个磁场,由于黑洞的旋转会产生很强的电流。当然,随着黑洞能量的提取,黑洞的旋转速度会逐渐变慢,但这是一个非常缓慢的过程。
英国著名物理学家罗杰·彭罗斯提出了利用黑洞转动能的理论机制。就旋转的kerr黑洞而言,最外边界是静止边界,内边界是视界,能量层在静止边界和视界之间,中心是环形奇点。彭罗斯想象一个物体会逆着它旋转的方向被放入黑洞的能量层。这个物体的能量层被黑洞的潮汐力分裂成两部分,一部分被黑洞抓住,落到黑洞中心,另一部分用从黑洞吸收的能量被抛出黑洞,抛出的部分可以回收,这样就可以利用从黑洞获得的能量。

控制地震或火山爆发是可能的。
地震或火山爆发的能量是巨大的地幔对流。无论多少千年后,人类的智慧都无法阻止地幔的对流。但原则上控制地震或火山爆发是可能的。我们的目标是主动规避地震的危险,让特定的区域不会发生地震,或者在特定的时间有计划的发生地震,一点一点释放能量。
众所周知,地震之间的能量差是30倍。而不是8级地震,我们可以在时间上分散开来,造成大约一千次6级地震。如果散为4级地震,一定会造成上百万次地震。如果有很多对人体不敏感的小地震,就可以排除大地震的发生。
那么,如何控制地震呢?关键在于地壳的性质。构造地壳的岩石具有“结构敏感性”,即对于非常微小的物理条件变化,岩石的微观结构都会发生很大的变化,各种宏观性质也会发生异常变化。众所周知,砂质地基如果振动,松软的地层会像液体一样液化。
同样,对地壳反复施加微小的力可能会降低地壳的强度并使其变形。其实只要稍微改变粘土的含水量,硬度就会有很大的变化。因此,如果将含有表面活性剂的水注入地下岩石,并施加电流,地壳的强度、变形和地下水流都会发生敏感的变化。同样,我们使用与地震相同的原理来控制火山爆发。


