各国竞相发展：世界最强激光器到底有何用？

2013-08-17 00:05

　　超强激光构造计划(ELI)超高场激光器预计在十年内建成，耗资约10亿英镑(约和16亿美元)。虽然该装置安放的位置要到明年才能确定，但包括英国在内的一些欧洲国家都在力争做东道主。

　　欧盟委员会于今年早些时候已经批准了建造另外三个激光发射器的计划。这将成为ELI计划的一部分，也将成为超高场激光器的原型。建立在捷克、匈牙利和罗马尼亚的激光发射器，每台造价约2亿英镑，预计将在2015年正式启用。超高场激光将由10束激光组成，每束的强度都是原型激光的两倍。因此它能在不到百万兆分之一秒内，产生200拍瓦(1拍瓦=1千万亿瓦特)的能量，该能量比世界电力总和的10万倍还多。

　　产生巨大能量的每条激光束被储存在一起，便形成了几英尺宽的大型激光束。然后再将大型激光束集中对准一个小点，与阳光透过放大镜的原理相似。该焦点上的极强激光，创造出了就连在太阳中心都不能达到的极端条件。能够分开真空中神秘的物质和反物质粒子，从而使科学家能够探测到这些粒子产生的微小电荷。这些“幽灵粒子对”，通常来讲，在出现后相互抵消对方。但是科学家们认为，通过激光将它们分开，便能够探测到它们。

　　真空是否真的“空”？

　　通过发现所谓的暗物质(黑体)，有助于解释为什么宇宙中含有的物质比我们探测到的物质要多得多的这一神秘现象。在宇宙学中，暗物质是指那些不发射任何光及电磁辐射的物质。人们目前只能通过引力产生的效应得知宇宙中有大量暗物质的存在。暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、微波背景辐射等研究表明：我们目前所认知的部分大概只占宇宙的4%，暗物质占了宇宙的23%，还有73%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量。

　　德国物理学会会长，激光实验室欧洲网络主席，沃尔夫冈·山德纳说，“我们都知道真空是一种不存在任何物质的空间状态，但似乎即使在绝对的真空中都充满粒子，只不过这些粒子在我们的宇宙中存在的时间极其短暂。”“极强的激光能够把这些粒子分离，延长它们的存在时间。我们还要克服许多挑战才能达到这一目标，但主要是通过增强我们现有的技术，获得所需要的功率。”

　　科技设备委员会已经将超强激光构造计划(ELI)列为关注重点。该委员会为英国参与的重要科学设施的建设进行投资，其中包括日内瓦欧洲核子研究委员会的“大型强子对撞器”项目。

　　先进激光技术中心和牛津郡迪德科特拉瑟福德·阿普尔顿实验室的科学家们已经发展了这项技术，该技术为强激光的产生提供了必要条件。英国是超高场激光器的所在地的竞选国之一，但也面临着来自俄罗斯，法国，匈牙利，罗马尼亚和捷克共和国的竞争。

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