人類想要探索太空,發(fā)現(xiàn)宇宙中蘊(yùn)藏著的未知能量,必須首先要?jiǎng)?chuàng)造出只有在核爆中心、恒星內(nèi)部、黑洞邊緣才能找到的極端物理?xiàng)l件,而能夠?qū)崿F(xiàn)這種極端條件的利器,就是超強(qiáng)超短激光。
全世界的科技大國(guó)都在關(guān)注超強(qiáng)超短激光技術(shù),誰掌握了最強(qiáng)最短的激光,誰就提前拿到探索宇宙的鑰匙。
全球數(shù)以萬計(jì)的科學(xué)家在追逐這相當(dāng)于100億倍太陽(yáng)光芒的神秘激光,在這些“追光者”中,有來自中國(guó)的一位女科學(xué)家。從2003年加入這場(chǎng)全球追光“競(jìng)賽”后,她率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)幾度領(lǐng)先,又幾度被趕超。終于在2017年,再度走到世界第一的位置,她和團(tuán)隊(duì)所創(chuàng)造出的10拍瓦超強(qiáng)超短激光,成為人類史上激光脈沖的最高功率。
為什么超強(qiáng)超短激光會(huì)引發(fā)如此激烈的全球科研競(jìng)賽?
超強(qiáng)超短激光是目前人類所能創(chuàng)造的最強(qiáng)光源。它能達(dá)到的強(qiáng)度,相當(dāng)于10個(gè)太陽(yáng)輻射到地球的總功率,匯聚到頭發(fā)絲這么小的尺度內(nèi)所達(dá)到的強(qiáng)度。而超短,就是指持續(xù)的時(shí)間可以達(dá)到千萬一分之一秒。超強(qiáng)超短激光和物質(zhì)相互作用的時(shí)候,它就可以探索到原子內(nèi)部,甚至到原子核內(nèi)部,為我們看到并探索原子內(nèi)部的秘密,創(chuàng)造了條件。
現(xiàn)場(chǎng)展示了一塊價(jià)值達(dá)200萬元的紅色鈦寶石晶體,這塊圓形的晶體是整個(gè)系統(tǒng)里面的一個(gè)關(guān)鍵的器件,它起的作用就是能量的轉(zhuǎn)換。鈦寶石晶體就像一塊充電寶,能夠把能量?jī)?chǔ)存起來,轉(zhuǎn)換成另外一種波段的能量,再把它放大,就形成研究人員需要的數(shù)據(jù)。
從2003年來到中科院上海光機(jī)所,產(chǎn)生0.1拍瓦的激光輸出功率,到2017年10拍瓦的世界最高激光脈沖峰值功率,梁曉燕和她的團(tuán)隊(duì)付出了14年的時(shí)間。日復(fù)一日,就這樣在不斷的失敗、等待、創(chuàng)新、再嘗試中度過,光調(diào)整元器件的次數(shù),就達(dá)到了2000多萬次。但梁曉燕從未后悔,她對(duì)激光似乎有著天生的熱愛,她和激光之間可謂“一見鐘情”。
梁曉燕透露說,中國(guó)目前已經(jīng)開始了100拍瓦激光裝置的研究工作,這將是比目前的10拍瓦高一個(gè)數(shù)量級(jí)的探索。
從目前國(guó)際上超強(qiáng)超短激光發(fā)展的布局圖來看,凡是能建得起超強(qiáng)超短激光的國(guó)家,都有一定的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。所以科技的發(fā)展必須依托于國(guó)家實(shí)力的提升,只有國(guó)家實(shí)力提升了,科技才能在國(guó)際上有競(jìng)爭(zhēng)力。
(《未來說:執(zhí)牛耳者》項(xiàng)目組)
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