上海的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)技術(shù)突破，使他們能夠建造地球上最強(qiáng)大的激光器。

周二，參與該項(xiàng)目的一位科學(xué)家說(shuō)，這一飛躍意味著他們可以在大約兩年內(nèi)發(fā)射100千兆瓦的能量。這一脈沖的功率將是世界上所有電網(wǎng)功率總和的一萬(wàn)倍。在令人難以置信的短暫而強(qiáng)烈的閃光中，人類將首次目睹物質(zhì)從虛無(wú)中誕生。

1.新技術(shù)將撕裂時(shí)空，驗(yàn)證愛(ài)因斯坦理論

上海光學(xué)精密機(jī)械研究所超強(qiáng)激光(SEL)項(xiàng)目成員劉軍表示，增加激光束的功率并不容易。一個(gè)非常高的能量輸入可能損壞光學(xué)元件，如晶體，透鏡和鏡子。

為了避免燃燒問(wèn)題，科學(xué)家們將輸入光束衍射成一個(gè)寬光譜的顏色，并向每個(gè)彩色光束中注入硬件所能承受的相對(duì)較小的能量。然后他們會(huì)把它們壓縮成一束光，現(xiàn)在它的能量被顯著放大了。幾十年來(lái)，這種壓縮一直是全世界科學(xué)家的一個(gè)障礙。

劉說(shuō)，這一突破推動(dòng)了正在上海建設(shè)的SEL設(shè)施。這個(gè)耗資1億美元的項(xiàng)目原本計(jì)劃使用四束獨(dú)立的激光束來(lái)達(dá)到目標(biāo)功率輸出。但有了新技術(shù)，一束光就足夠了。

劉表示，這將減少一些大型關(guān)鍵組件的數(shù)量，例如衍射光柵，并降低項(xiàng)目成本?！肮馐缴伲O(shè)備就越簡(jiǎn)單。設(shè)備越簡(jiǎn)單，就越容易構(gòu)建和運(yùn)行。激光脈沖的質(zhì)量和穩(wěn)定性也將提高。”許多物理學(xué)家認(rèn)為，當(dāng) 2023 年建成時(shí)，SEL 設(shè)施可以打開(kāi)通往物理發(fā)現(xiàn)新世界的門戶。

盡管激光束最終會(huì)以極短的脈沖被點(diǎn)燃，不會(huì)有地球上停電的風(fēng)險(xiǎn)，但專家們相信，它會(huì)在短時(shí)間內(nèi)撕裂時(shí)空，讓科學(xué)家們看到目前只存在于理論中的新物理現(xiàn)象。

例如，愛(ài)因斯坦著名的方程E=mc2解釋了少量的物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為巨大的能量，原子彈證明了這一點(diǎn)，但沒(méi)有人證明它是如何(或是否)反過(guò)來(lái)運(yùn)作的。

2.領(lǐng)先全球，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也希望中國(guó)能成功

但該設(shè)備的使用將不僅限于滿足物理學(xué)家的好奇心，它可以幫助廣泛領(lǐng)域的研究，從新材料和藥物到核聚變能源。中國(guó)科學(xué)院物理研究所的一位激光科學(xué)家表示，上海的新激光設(shè)備將加強(qiáng)中國(guó)在高功率激光競(jìng)賽中的領(lǐng)先地位。

俄羅斯、歐洲和美國(guó)的一些研究團(tuán)隊(duì)也提出了類似的項(xiàng)目，但都沒(méi)有從他們的政府獲得足夠的資金，這位沒(méi)有參與該項(xiàng)目的物理學(xué)家表示：“中國(guó)幾乎肯定會(huì)贏?！?/p>

目前使用幾束激光的記錄是10千萬(wàn)億瓦，產(chǎn)生10倍于此的激光束是一個(gè)雄心勃勃的目標(biāo)，這位未透露姓名的物理學(xué)家說(shuō)。“上海團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)與眾不同，因此，未來(lái)還會(huì)有更多的挑戰(zhàn)。不過(guò)，在中國(guó)建造的類似大型研究基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目在按期完成方面有著良好的記錄。”他表示：“世界上許多物理學(xué)家都在跟蹤上海項(xiàng)目，就連競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也希望自己能成功?！?/p>