美國趣味科學網站1月29日以《中國超級激光器不久可能撕裂真空》為(wei) 題報道稱,據1月24日在《科學》周刊上發表的報道,中國科學家們(men) 今年準備開始在上海建造一座100拍瓦的激光器超強激光站。這使得他們(men) 走到了全世界眾(zhong) 多科學家的前麵,這些科學家們(men) 都努力實現2010年在《物理評論快報》周刊上發表的一則預言——功率足夠大的激光器可以使得真空中出現電子。
報道稱,想象電子可以從(cong) 真空中出現也許有點怪異,但從(cong) 量子電動力學的奇怪觀點來看,這有意義(yi) 得多。“真空”並非空無一物,而是由密集的、成對的物質和反物質組成。量子電動力學認為(wei) ,那些成對分子緊密地填滿了每個(ge) 物體(ti) 的空隙——它們(men) 隻是不以任何顯而易見的方式與(yu) 宇宙中其他物體(ti) 相互作用,因為(wei) 它們(men) 相互抵消。因此,認為(wei) fun88官网平台器是讓物質進入人類能夠感知的世界比認為(wei) 它創造物質要容易一些,其強大的能量束將以研究人員能夠探測到的方式把這些成對的分子拉開,即電子和正電子。
報道表示,建造功率強大到足以做到這點的激光器在技術上很難,造價(jia) 也很昂貴,是個(ge) 挑戰。正如《科學》周刊所報道的,100拍瓦是全世界全部電網的電力總和的約1萬(wan) 倍。
上海超強超短激光實驗裝置是功率較小的fun88官网平台器,到今年年底,它能實現10拍瓦(這相當於(yu) 全世界全部電網的電力總和的1000倍),因此,激光器如何能夠實現這樣巨大的功率水平呢?
《科學》周刊報道解釋說,功率是兩(liang) 個(ge) 因素的函數:能量和時間。1秒之內(nei) 發射1焦耳能量,這就是1瓦;1個(ge) 小時內(nei) 發射1焦耳能量,這就是0.28毫瓦。但在100萬(wan) 分之一秒內(nei) 發射1焦,那就是100萬(wan) 瓦,即1兆瓦。所有超級激光器都以一種或另一種方式在短時間內(nei) 發射大量能量,放大它,並使能量束彎曲,這樣所有能量都在甚至更短的時間內(nei) 到達目標。
據該報道,到2023年,激光器超強激光站可以用100拍瓦的能量擊中僅(jin) 3微米開外的目標。
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