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强激光欲重现宇宙起源

2019/08/15 来源:重庆信息港

导读

美媒称,史上强近在日本大阪大学制造出来。快速点燃实验项目(LFEX)制造了功率达到2拍瓦(2000万亿瓦)的激光束,但它的持续时间很

  美媒称,史上强近在日本大阪大学制造出来。快速点燃实验项目(LFEX)制造了功率达到2拍瓦(2000万亿瓦)的激光束,但它的持续时间很短,仅有1微微秒(万亿分之一秒)。

  据美国趣味科学站8月17道,这样强度的激光是难以理解的。我们可以这样来认识:它的强度是一个普通体育场照明灯的10亿倍,或相当于照射到伦敦的所有太阳能产生的总电力。想象一下,在万亿分之一秒的时间内将所有这些太阳能聚集到直径为人类发丝宽度的截面积上。这就是日本新近制造的LFEX激光,而它只是世界各地正在制造的一系列超强激光之一。其他在建项目包括美国加利福尼亚州包含192束激光的国家点燃实验设施、韩国的CoReLS激光以及英国牛津卢瑟福-阿普尔顿实验室的 火神 激光。

  还有一些项目处于计划阶段。其中雄心勃勃的一个项目可能是 极端光基础设施 项目。这个总部设在东欧的国际合作项目致力于制造一种激光,其强度将为目前LFEX激光的10倍。

  如此强度的激光是我们再现恒星大气层或木星等气态巨行星的核心等太空极端环境的手段。这些超强激光会让普通物质在一瞬间蒸发,形成一种极端炎热和稠密的离子化气体,科学家称之为等离子体。这种极端物质在地球上很少,但在太空中,几乎99%的普通物质都处于等离子状态。

  超强激光能让我们复制这些极端状态和宇宙物质,并在实验室的控制环境中对它们进行研究。在某种意义上,它们能让我们回到过去,因为它们能重现大爆炸之后早期宇宙的环境。这种只有超强激光才能创造的极端稠密和灼热的环境已经让我们对宇宙的演化和宇宙目前的状态有了非常多的了解。

  人们感兴趣的不仅是激光设施对理论研究的投入,从更实际的层面看,它们还是一些重要的实际应用的关键环节。例如,当前人们对替代和清洁能源的研究以及医疗研究都需要激光设施。LFEX激光主要应用于前者,因为制造它的目的就是为了研究核聚变。

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