物理學(xué)家們?cè)絹?lái)越接近于建立強(qiáng)大的激光器，以便從真空中解脫出來(lái)。

根據(jù)1月24日在“科學(xué)”雜志上發(fā)表的一篇報(bào)道，中國(guó)科學(xué)家小組今年正準(zhǔn)備著手在上海舉辦一個(gè)名為“極光之站”（即SEL）的100瓦激光器。這使得他們?cè)谑澜绺鞯氐目茖W(xué)家的廣泛領(lǐng)域的前沿，他們正在努力實(shí)現(xiàn)一個(gè)由美國(guó)和法國(guó)物理學(xué)家小組在2010年“物理評(píng)論快報(bào)”雜志上發(fā)表的預(yù)測(cè)，一個(gè)足夠強(qiáng)大的激光可能會(huì)導(dǎo)致電子出現(xiàn)的真空。

想象電子可能出現(xiàn)在空曠的空間似乎很奇怪。但是，從量子電動(dòng)力學(xué)的一個(gè)奇怪的主張來(lái)看，它更有意義：“空”空間根本不是空的，而是由密集的物質(zhì)和反物質(zhì)組成的。這些對(duì)緊緊地填補(bǔ)了所有事物之間的空白，量子電動(dòng)力學(xué)狀態(tài) - 它們并沒(méi)有以任何明顯的方式與宇宙其他部分相互作用，因?yàn)樗鼈兿嗷サ窒?/span>

因此，考慮到中國(guó)激光不會(huì)創(chuàng)造出更多的東西，因?yàn)樗梢赃M(jìn)入人類可以感知的世界。其強(qiáng)大的能量脈沖將導(dǎo)致電子從反物質(zhì)雙胞胎，正電子，研究人員可以檢測(cè)到的方式分離。

然而，建立一個(gè)足夠強(qiáng)大的激光器是一個(gè)困難的（而且是昂貴的）技術(shù)挑戰(zhàn)。據(jù)科學(xué)報(bào)道，100W的能量比世界上所有電網(wǎng)的總能量多出10000倍。

一臺(tái)較小的中國(guó)激光器，上海超強(qiáng)激光超快激光設(shè)備，到今年年底可能達(dá)到10個(gè)Petawatts。（這是全球所有電網(wǎng)功率的1000倍）。那么激光器如何能夠達(dá)到這些巨大的功率水平呢？

正如“科學(xué)”雜志報(bào)告的作者所解釋的那樣，權(quán)力是兩件事的函數(shù)：能量和時(shí)間。在1秒的時(shí)間內(nèi)釋放1焦耳的能量，那就是1瓦。1 小時(shí)內(nèi)釋放焦耳，僅為0.28毫瓦（28瓦的百分之二十）。但是釋放的焦耳只有百萬(wàn)分之一秒，那就是100萬(wàn)瓦特，或1兆瓦。

所有超級(jí)激光器都以某種方式依靠短時(shí)間釋放大量能量，放大和彎曲光束，使得所有的能量在更短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)其目標(biāo)，科學(xué)文章報(bào)道。

根據(jù)“科學(xué)”雜志的報(bào)道， 到2023年，SEL可以攻擊3微米（百萬(wàn)分之一米，或者一個(gè)大腸桿菌的寬度）的目標(biāo)，并且具有100瓦的功率。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，高重復(fù)PW脈沖加速的電子可以削減粒子物理學(xué)家的夢(mèng)想機(jī)器的成本：一個(gè)長(zhǎng)達(dá)30公里的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)，將成為歐洲粒子物理研究所（CERN）的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的繼任者，歐洲粒子瑞士日內(nèi)瓦附近的物理實(shí)驗(yàn)室。倫敦帝國(guó)理工學(xué)院（Imperial College London）的等離子物理學(xué)家斯圖爾特·芒格斯（Stuart Mangles）說(shuō)，一臺(tái)基于100-PW激光器的設(shè)備至少可以比現(xiàn)在設(shè)想的100億美元的機(jī)器便宜10倍。

直線對(duì)撞機(jī)和快速火焰光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡都需要每秒數(shù)千甚至上百萬(wàn)的鏡頭，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)前的技術(shù)水平。Mourou和他的同事正在研究一種可能性，就是試圖將成千上萬(wàn)個(gè)快速發(fā)射光纖放大器的輸出結(jié)合起來(lái)，而這些放大器不需要用閃光管來(lái)泵浦。另一種選擇是用二極管激光器代替閃光管，這種激光器價(jià)格昂貴，但在批量生產(chǎn)時(shí)可能會(huì)更便宜。

但是，李的集團(tuán)在中國(guó)以及美國(guó)和俄羅斯的同行都在集中力量。IAP的激光物理學(xué)家Efim Khazanov說(shuō)，假設(shè)政府同意這個(gè)成本約為120億盧布（約合2億美元），XCELS可能會(huì)在2026年左右開(kāi)始運(yùn)行。與此同時(shí)，OPAL將會(huì)在5000萬(wàn)美元到1億美元之間相對(duì)討價(jià)還價(jià)，Zuegel說(shuō)。

但是第一臺(tái)破解真空的激光器很可能是中國(guó)的SEL。去年7月，一個(gè)國(guó)際科學(xué)家委員會(huì)將激光器的概念設(shè)計(jì)描述為“毫不含糊和令人信服”，李希望今年年初獲得政府批準(zhǔn)撥款約1億美元。李說(shuō)，隨著世界上最強(qiáng)大的激光器打開(kāi)，其他國(guó)家也不必感到遺憾，因?yàn)镾EL將作為國(guó)際用戶設(shè)施運(yùn)行。祖格爾說(shuō)，他不喜歡“第二”，但承認(rèn)中國(guó)的集團(tuán)處于有利的地位。他說(shuō)：“中國(guó)有很多錢(qián)。“而且它有很多非常聰明的人，它仍然在趕上很多技術(shù)，但它正在快速趕上?！?/span>