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国内外“激光谷”对比:光谷PK极光基础设施

  ——随着科技的发展,激光技术将在工业、科研等领域扮演重要的角色。为此,各国政府对于激光技术也是大力扶持,在全球各地形成了一些以激光技术为代表的产业集群,例如欧洲和中国武汉光谷。

  一、欧洲合力打造最强激光器构建“激光谷”

  2011年欧盟通过了一项研究计划——极光基础设施(ELI),支持科学家建造三台可合起来使用的激光器,其中每台激光器都会让现有激光器相形见绌。这三台激光器有望于2015年问世,该计划的成功将会为建造更强的激光器(其能将“虚拟”粒子从时空空白处中拉出)奠定基础。

  这三台新激光器将于2015年分别建在捷克、匈牙利和罗马尼亚。每台激光器将发出强度高达10拍瓦(petawatt,1拍瓦=1015瓦)的脉冲,其强度是现有激光脉冲的几百倍。

  这种激光脉冲的持续时长仅为1.5×10-14秒,比光通过发丝直径的长度距离所需时间的十分之一还少。因为这种脉冲如此短暂,它们所包含的能量少于美国国家点火装置(NIF)的激光脉冲(其持续时长为2.0×10-8)所拥有的能量。但在这稍纵即逝的瞬间,ELI脉冲产生的能量却是NIF的20倍。

  《激光世界》杂志报道称,每台激光器的造价约为4亿美元,由于设计细节各有不同,因而可用于进行不同的高能物理实验,包括使用激光脉冲给粒子加速、研究原子核以及产生更短暂的脉冲来研究原子内部极快事件的动力学原理等。

  如果一切进展顺利,第四台激光器将“应运而生”。该项目协调人、法国超快光学研究所所长杰拉德·莫瑞希望,第四台激光系统最终能达到的强度能使“虚拟”粒子出现在现实中。

  世界上最强大激光 可撕裂真空结构

  继大型强子对撞机实验后,最近,物理学家又在进行最新的科学实验,计划研发世界上最强大的激光,强大到足以撕裂真空结构,旨在回答一些宇宙中最根本的问题。

  最近,英国牛津郡的拉瑟福德-阿普尔顿实验室(Rutherford Appleton Laboratory)的科学家计划建立极端光线基础设施(The Extreme Light Infrastructure ,ELI)超高场装置能产生强大的激光,就像太阳光集中到地球上的一点可以产生巨大的热量一样,这束光如此集中,如此强烈,甚至能撕裂真空。科学家认为,这将使他们通过分开真空中的虚粒子对,揭示这些粒子的存在,甚至可以证明是否存在额外维度(extra-dimensions )。

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