竟能從能量憑空創造物質！中國在超強激光領域變世界第一

據2018年1月24日在美國《科學》周刊上發表的報道，中國科學家們今年準備開始在上海建造一座100拍瓦的激光器超強激光站。這使得他們走到了全世界眾多科學家的前面，因為這是目前世界上計劃建造的最高激光脈衝峰值功率發生裝置之一，其戰略意義十分重大，它與「聚龍一號」超高功率脈衝強流加速器、「神光」III和正在建設的「神光」IV激光核聚變裝置一同構成了我國下一代新型核武器研製的大型科學平台，軍事專家陳忠告訴記者，隸屬於中國科學院上海光學精密機械研究所的強場激光物理國家重點實驗室，在超強超短激光與強場激光物理領域持續深入研究20多年，目前已經取得一系列重要成果，特別是在超短超強激光領域，在世界超短超強激光領域拿下了世界第一，甚至將進一步拉大與美、日、歐的技術差距，這是中國在激光技術領域的又一個重大技術突破項目。

軍事專家告訴記者，超快光學與超強激光技術已經成為光學與激光乃至物理學和信息科學領域最活躍的研究前沿之一，特別是最近十餘年來的發展十分迅猛，目前正處於取得重大技術突破和開拓重大應用的前夕，美國《自然》（Nature）雜誌2010年曾刊文稱，分析未來十年重要科學技術領域的發展方向並提出2020年展望，該文預測激光領域未來十年可能實現5項重大突破，其中4項與超快光學及超強激光技術直接相關，超快光學與超強激光技術已經成為改變激光核聚變、第四代核武器、核醫療技術、天體物理學和高度物理學未來發展的「一扇大門」，那麼中國發展超短超強激光取得了那些成就？這個超短超強激光到底為什麼這麼重要呢？

軍事專家告訴記者，拍瓦的概念估計大家不是很熟，給大家舉一個例子就明白了，10拍瓦（1拍瓦=1千萬億瓦）相當於全世界全部電網電力總和的1000倍，當然這只是一瞬間功率，是一個飛秒級別發出的功率，舉個例子，即使是每秒飛行30萬千米的真空中的光，在一飛秒內也只能走300納米，實際上，激光脈衝的峰值功率可望突破10拍瓦乃至1艾瓦量級，聚焦強度可能超過每平方厘米1艾瓦，這樣的激光條件下激光與物質的相互作用，首次進入到了一個前所未有的強相對論性與高度非線性的範疇，將如此高的能量突然匯聚在一個一平方厘米的位置，能在實驗室內創造出前所未有的超高能量密度，超強電磁場和超快時間尺度綜合性極端物理條件，在激光加速、激光聚變、等離子體物理、核物理、天體物理、高能物理、材料科學、第四代核武器等領域具有重大應用價值，例如：超強超短激光碟機動的小型化高能電子加速器、高亮度γ射線源及高能質子加速器，有望為基於加速器的新光源，並促進第四代核武器以及新型核武器模擬核爆的研製。

我們知道，核爆炸的殺傷力可以毀滅世界，1996年雖然有核國家簽訂了全面禁止核武器試驗條約，然而，核武器作為當今世界最大最有效的軍事威懾工具，仍將在今後相當長的歷史時期內存在，核軍備競賽也決不會因為全面禁試條約的簽訂而嘎然停止，在核平衡政策的影響下，只要世界上一天不徹底銷毀核武器，有核國家就不可能停止核武器的研究，目前，中、美、俄、法、以等國都沒有停止研發新一代核武器，而在沒有核試驗的情況下這些國家必須通過新技術來解決研究問題，而且，全面禁試只是禁止在空中、地上和地下進行熱核試驗，並不是禁止繼續製造、改進和發展核武器，全面禁試以後，有核國家幾乎都在尋找確保庫存核武器的安全性、可靠性、有效性和改進與發展核武器綜合性能的辦法，並同時設法長期維持一支高素質的核武器專家隊伍。特別是美國，不惜花巨資，另闢蹊徑，推出了龐大的核武器管理計劃（SSMP）和加速科學計算機創新（ASCI）計劃 ,在實驗室繼續研究核武器物理，核爆模擬研究就是其中最重要的組成部分。

所謂核爆模擬，主要指的是利用激光慣性約束聚變，在實驗室開展有關核武器物理和核武器效應的理論與實驗相結合的研究，這裡高能激光，特別是超短超強激光器就變成了重要的試驗設備，實際上，核爆模擬研究的目的，旨在全面核禁試後通過實驗室研究的手段，用經過實驗校驗核武器設計的計算機模擬程序來繼續研究核武器物理和核武器效應，以便確保庫存核武器的安全性 、可靠性與有效性，並進一步改善核武器的性能,甚至發展核武器，這是一個大國發展新型核武器乃至維持自己的核力量的一個重要基礎，目前，中、美、俄、法四國都擁有自己一整套完整的激光慣性約束聚變系統，而這一學科的基礎還是上面提到的超短超強激光技術。

除此之外，超短超強激光試驗中偶然發生的一系列奇怪現場，也成為未來物理學甚至人類武器技術發展的一個新領域，功率足夠大的激光器可以使得真空中出現無中生有產生正電子，這有什麼含義呢？大家知道，根據宇宙大爆炸學說，宇宙大爆炸以前之所以沒有物質，是因為正常物質和反物質全部湮滅了。由於某種原因打破了這種平衡，正反物質才被釋放出來了，於是就有了宇宙大爆炸，但是科學家認為既然宇宙早期正反物質總量可能相等，為什麼現在的宇宙卻是由正常物質主宰著，反物質都去哪了？而國外科學家一致認為，中國在2023年左右建成的100兆瓦超強激光器，很可能將在真空狀態下將電子和它的反物質——正電子完美地分裂出來，從而得到人類一直夢想得到了的反物質，一些學者認為，幾克反物質武器相當於幾十萬噸原子彈的威力。

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