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科学家制造出史上最强激光 或可重现宇宙起源


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站  2015-08-28

 

  参考消息网8月19日报道 美媒称,史上最强激光束最近在日本大阪大学制造出来。激光快速点燃实验项目(LFEX)制造了最高功率达到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)。

  据美国趣味科学网站8月17日报道,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。其中最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唯一手段。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。

    [参考消息网]

 

相关报道

美媒:美国学者发明世界上首个白色激光束

  参考消息网8月4日报道 美媒称,英国《自然》周刊日前刊登的一篇最新研究论文称,美国亚利桑那州立大学的研究人员发明了世界上首个白色激光束。

  美国“临界点”网站7月31日报道,尽管还需做进一步研究从而完善这项技术,不过白色激光的确是充当光源的一个好选择,它不仅可以用于日常家居,还可以用于电器屏幕。

  激光比发光二极管(LED)要节省能源,并且研究人员表示,他们发明的白色激光所覆盖的颜色,比目前标准显示的颜色多出70%。

  研究人员称,这项技术的应用超出了消费电子产品的范畴。白色激光能够应用于可见光无线通信(Li-Fi),即目前正在开发的、运用多重颜色的光来完成高速无线网络传输的技术。

  眼下,研究人员正利用LED技术来开发Li-Fi技术。Li-Fi的传输速度是目前基于无线电的局域网络Wi-Fi的10倍,而使用白色激光的Li-Fi的传输速度,则是使用LED的Li-Fi的10至100倍。

  过去50年来,激光能够发射除白光以外的各种波长的光。问题在于,通常情况下,激光每次只能发出一种特定波长的光。

  为了创造白色激光,亚利桑那州立大学的研究人员制造出了三束超薄半导体激光,每束激光的厚度只有头发丝的千分之一,并将它们并列排在一起。每个半导体发出三基色(红绿蓝)中的一种,合并在一起就形成了白色。整个装置也可以用来制造可见光谱中的任意一种颜色。

    [参考消息网]

 

 

 

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