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等离子“蹦床”镜面聚焦激光 足以撕裂时空

2019-09-26 21:20:43????来源:书生家电网????浏览次数:????字号:TT

  来自法国巴黎 – 萨克莱大学的科学家本周在权威物理学杂志《物理评论快报》上发布一篇论文,称利用等离子气体镜面聚焦激光束,将强激光的强度再增强千倍,生成超强激光束。

等离子“蹦床”镜面聚焦激光 足以撕裂时空

  按照荷兰物理学家克里斯·李在科技艺术网对这份研究的解释,这样强度的激光足以撕裂时空。李说,全人类所使用的能量其平均功率大约为18太瓦,而1拍瓦是1000太瓦。目前最强激光的瞬间输出功率为5~10拍瓦。如果将这种能量聚焦,其强度可达到1022W/cm2。

  这是什么概念呢?李说,达到1012W/cm2,即可产生等离子体;达到1025W/cm2,如果该光束碰到一个电子,可在真空中产生电子、正电子的链式反应;如果达到1029W/cm2,连一个电子都不需要,这种光束就可以把时空撕裂。

  但是要达到1025W/cm2已经不易,难点在于没有任何材料足够“结实”不会被激光摧毁,能在足够长的时间内聚焦激光束。这份论文提出了解决办法。

  等离子体已经“支离破碎” 激光摧不毁它

  等离子体是气态导电粒子,其中的电子四处游动。当光束射到等离子体上,电子沿着光束的波动电场被加速并进行震荡,这种运动令电子吸收光束的能量并将其向反方向发射出去,就像光照射到光亮的镀铬金属表面被反射一样。李解释说,由于等离子体本身就是“支离破碎”的材料,因此激光束无法将它进一步“破坏”。

  高震荡率镜面将激光增强千倍

  不仅“牢不可破”,研究者认为高震荡的等离子体表面还能将激光加强千倍,使其产生更强的激光。李说,强激光的照射将使整体电子产生高频震荡,他把此时等离子表面比作孩子们玩的蹦床。而震荡的表面又让激光束产生光学多普勒效应——即让波长变短、频率增高,这样红光可能反射成为蓝光和紫光。

  由于镜面一起反射所有颜色的光波,将得到更短间隔的脉冲。按照李的说法,脉冲间隔可从20飞秒(10-15秒)缩短至0.1飞秒。这意味着,简单利用等离子镜面反射,可以将激光束的强度增强千倍。

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