《三体》中的那些神科技之无线输电

三体一共有三部：《三体》《三体Ⅱ•黑暗森林》《三体Ⅲ•死神永生》。其中，第一部像悬疑，第三部像玄幻。最接近我理解的科幻小说的是第二部。

看完小说之后，再来看封面，都觉得心里堵得慌。

如果问我，这两年所购书籍中，最能触动我的封面设计，当此书莫属。双层设计的封面，一片让人伤心的黑暗森林，一个孤独的人形，内部透出第二页的灿烂星空。

这个孤独的人，非我妄测，一定就是第二部的男主罗辑。

一罗辑

三体人一方面用智子锁死地球基础科学的发展，一方面派出了三体舰队直扑太阳系，将于四百多年以后到达。

面对前所未有的危局，地球人一方面组建太空舰队，一方面利用无孔不入的智子无法不懂得人类思维的缺陷，选出了四位面壁者来对抗三体人。学术混混罗辑成为面壁者的原因是：三体人要杀他。他种种动作筹谋被人类看作一场笑话，却最终，在地球舰队惨败，太阳的功率放大功能被“水滴”发射的电磁波拦截，我以为地球人类的文明只能靠逃出去的两艘飞船来延续时，罗辑利用黑暗森林法则，生生的为人类找出一条活路来。

面壁人之一罗辑，在诅咒一颗星星会消失之后中了基因病毒，现代医学无能为力。罗辑进入冬眠，这一睡就是一百八十五年。

一百八十五年，生活巨变，沧海桑田。

被唤醒之后的罗辑，发现人类生活已经发生了巨变，其中就包括人们取电的方式。原文如下：

“要说技术我是不懂，但具体对这事儿多少还是明白一些，因为碰巧我曾使过一种警用窃听器，它不用电池，而且电也像这样用不完，知道是怎么整的吗？从远处发射微波给它供电。现在也就是这么回事儿，供电方式与我们那时不同而已。”

罗辑站住了，呆呆地看了大史半天，又抬头看看空中的飞车，再想想那个电热杯，终于明白了：不过是无线供电而已，电源用微波或其他形式的电磁振荡束发射电能，在一定的空间范围形成供电场，这个范围内的任何用电设备都可以用天线或电磁共振线圈来接收电能。正如大史所说，即使在两个世纪前，这也是一项很普通的技术，之所以在当时没有普遍使用，是因为这种供电方式损耗太大，发射到空间中去的电能只有一小部分被接收使用，大部分都散失了。而在这个时代，由于可控核聚变技术的成熟，能源已经极大地丰富了，无线供电所产生的损耗变得可以接受。

这里提到了两个名词：可控核聚变技术，无线供（输）电。

二核聚变发电

2017年以前，中国的核电站已经遍地开花。几百年后的核聚变发电与今天的核电有什么不同？

有，相当有。

目前使用核能的方式主要有两种：核裂变和核聚变。

裂变时靠原子核分裂而释出能量，这是目前核电的发电形式。

聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的原子核而释出能量，太阳就是通过核聚变产生能量。最常见的是由氢的同位素氘和氚聚合成较重的原子核如氦而释出能量。核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是海水中蕴藏着大量的氘和氚，第二个优点是既干净又安全。因为它不会产生污染环境的放射性物质，所以是干净的。目前核聚变较成功的应用是氢弹。在发电应用方面，采用核聚变发出来的电还没有输入的能量多，因此还无法使用。

所以，实现核聚变发电的年代，一定是个伟大的年代。

三无线输电

无线输电，顾名思义，就是电力不用物理上看得到的导线传输。事实上，无线输电与传统的输电有着本质的区别。

传统的输配电技术是这样的：

或者

电能从变电站出来，经过输电线路到达用户侧，有一个完整的循环。

而无线输电的原理却完全不同。

如图所示，是我们熟悉的变压器的原理：一次侧线圈中的电流在铁芯中的磁场，然后磁场在二次侧的线圈中感应出电流。

如果将铁芯拿掉，将两个线圈的距离拉开，就是无线输电的原理。

目前，采用这种磁场作为传输媒介的方式还只限于厘米级的短距离传输。

将两个线圈在系统本征频率下发生共振耦合的方式可以实现MHz级频率的近磁场传输电能。

如果将传输媒介改换为微波，则可实现更长距离的电能传输。

当然，后两种方法光用线圈是不行的，还需要增加其他装置。

很久以前，在课堂上介绍新能源发电时，讲到兴奋处，忍不住开启了演讲模式，我说：同志们，将来，随着科技的进步，无线输电技术进一步发展，有一天，我们在太空中建一座太阳能发电站，再通过无线的方式将电能传输回地球，那个时候，我们害怕阴晴雨雪影响我们的发电功率吗？后来想想，不严谨，采用太空电站的方式，即使阴晴雨雪不影响发电，但对于无线输电这种方式来说，一定是会影响电能传输的。

但将来，未必不会有不受阴晴雨雪影响的无线电能传输方式出现。