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摘要:MichalSteflovic|Shutterstock)物理学家正在接近建立足够强大的激光从真空中撕裂物质。根据1月24日发表在《科学》杂志上的报告,一支中国科学家队伍正准备今年在上海开始建造一台100兆瓦的激光器,这台激光器被称为极光站。据《科学》报道,100兆瓦的能量是世界上所有电网能量总和的1万倍,而中国规模较小的激光设备上海监管超快激光设备到今年年底可能达到10兆瓦。
物理学家正在接近建立足够强大的激光从真空中撕裂物质。
根据1月24日发表在《科学》杂志上的报告,一支中国科学家队伍正准备今年在上海开始建造一台100兆瓦的激光器,这台激光器被称为极光站(SEL)。这使他们成为了全世界科学家的前沿,他们正在努力实现一个由美国和法国物理学家组成的团队在2010年发表在《物理评论快报》杂志上的预测,即一个足够强大的激光可以使电子从真空中出现。
想象一下电子可能会出现在空白处。但是,根据量子电动力学的一个奇怪的说法,“空”空间根本不是空的,而是由密集的物质和反物质对组成的。这些对紧密地填补了所有东西之间的空白,量子电动力学状态——它们只是不以任何明显的方式与宇宙其他部分相互作用,因为它们相互抵消。[物理学中18个最大的未解之谜]
因此更容易认为中国的激光不会产生太多物质,而是会导致它进入人类能够感知的世界。它强大的能量脉冲将使电子从反物质孪晶正电子中分离出来,这是研究人员可以探测到的。然而,建造一个足够强大的激光来实现这一点是一个困难的(也是昂贵的)技术挑战。据《科学》报道,100兆瓦的能量是世界上所有电网能量总和的1万倍,而中国规模较小的激光设备上海监管超快激光设备
到今年年底可能达到10兆瓦。(这是全世界电网功率的1000倍)那么,激光怎么能达到如此巨大的功率水平呢?”正如《科学》杂志上的报告作者所解释的那样,能量是两种东西的函数:能量和时间。在1秒内释放一焦耳的能量,这就是1瓦特。在1小时内释放一焦耳,这仅仅是0.28毫瓦(28十万分之一瓦)。但是在一百万分之一秒内释放出焦耳,也就是一百万瓦,或者说一百万瓦。
所有的超功率激光在某种程度上依赖于在短时间内释放出大量的能量,《科学》杂志的文章报道说,将其放大并弯曲光束,使所有的能量在更短的时间内到达目标。到2023年,
,SEL可以用100兆瓦的功率打击直径仅为3微米(3百万分之一米,或大肠杆菌的宽度)的目标在《科学》杂志的报告中,
要了解更多关于激光如何工作、世界上其他激光项目如何比较以及美国为何落后如此之多的技术细节,请参阅《科学》杂志的完整报告。
最初发表在《生活科学》杂志上。
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