我们很快就能获得强大到足以撕裂虚空的激光

中国的一个特殊实验室正在开发强大到足以撕裂物质本身结构的激光器，这可能使科学家有机会创造和研究与地球上任何环境都不同的实验环境。

这些激光器背后的统计数据令人印象深刻：其中一个已达到 530 亿瓦或拍瓦 (PW) 的峰值，大约是世界所有电网功率总和的 500 倍。 计划在 2018 年之前将这个数字增加一倍，但这些强烈的光爆发持续时间不到万亿分之一秒。

与此同时，一种新的 100-PW 激光器正在设计中，它可以产生能够撕裂的光脉冲电子和正电子（这电子的对应物）直接从真空中出现，表明物质和能量是可以互换的——正如爱因斯坦提出的著名的 E=mc^2 那样。

“这将是非常令人兴奋的，”该项目的首席科学家、物理学家李如新在会上告诉埃德温·卡特利奇。科学。 “这意味着你可以从无到有创造出一些东西。”

通过激发激光材料（如气体、晶体或半导体）内的电子来工作。 电子发射的光子以特定波长产生的紧密排列的光流形式出现。

由于功率等于能量除以时间，因此可以通过增加能量或缩短持续时间来增强激光爆发。 过去几年，重点一直放在增加能量上，但像中国这样的团队现在也在考虑缩短脉冲时间。

这为一切事物开辟了新的可能性治疗癌症用激光再现极端温度和压力帮助理解宇宙是如何形成的。

保持着 5.3 拍瓦记录的激光器是上海超强超快激光装置 (SULF)，它使用飞盘大小的掺钛蓝宝石圆柱体来放大光。

晶体产生的脉冲在镜面室周围反射，许多光频率在相互抵消之前短暂地相互增强。 你会得到一个非常短、非常强大的激光脉冲。

尽管具有如此强大的功能，SULF 仍然足够紧凑，可以放在桌子的顶部。

即将建造的新激光器是极光站（SEL），李和他的团队希望在 2023 年之前建成并运行。这个想法是使用第二束助推光束来增加激光器的功率，并取代蓝宝石采用特制人造水晶，可最大限度地提高能源效率。

额外的强度也可以通过焦点更清晰– SEL 激光旨在聚焦于仅 3 的区域微米（百万分之一米）宽。

结合 100-PW 激光的强度，产生的强度水平将是 10²⁴瓦每平方厘米。 这比照射到地球的阳光强度强 10 万亿万亿倍。

这让我们回到从真空中撕裂电子和正电子，或者有时称为“打破真空”。

根据量子电动力学，真空并不是完全空的：电子和正电子在相互抵消之前会短暂地闪烁存在，这是由不确定性产生的量子力学。

科学家认为，由于光束周围存在电场，超短、超强的激光可以在这些物质相互碰撞并湮灭之前抓住它们。 该场可能会破坏电子-正电子对之间的吸引力。

当这些对振动时，它们会以伽马射线的形式产生自己的电磁波，产生新的电子-正电子对和我们可以检测到的一系列粒子。 专家们说，这就是科学真正变得有趣的时候。

俄罗斯科学院院长亚历山大·谢尔盖耶夫表示：“这将是全新的物理学。”科学。