等离子“蹦床”镜面聚焦激光,足以撕裂时空

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来自法国巴黎-巴黎萨克莱大学(UniversitéParis-Saclay)的科学家本周在《物理物理学》杂志上发表了论文《物理评论快报》(《物理评论快报》(Physical Review Letters)),声称使用等离子体气体聚焦激光束会很强。激光的强度增加了一千倍,以产生超强的激光束。

根据荷兰物理学家克里斯李(Chris Lee)在Ars Technica中对这项研究的解释,这种激光强度足以撕裂时间和空间。

李说,人类平均使用的能量约为18兆瓦,而1皮瓦等于1000太瓦。目前,最强激光器的瞬时输出功率为5至10瓦。如果聚焦此能量,其强度可以达到1022 W/cm2。

概念是什么?李说,当达到1012W/cm2时,会产生等离子体。如果达到1025W/cm2,如果电子束撞击电子,它会在真空中产生电子和正电子链反应;如果达到1029W/cm2,则甚至不需要一个电子,这种光束会破坏空间和时间。

但是要达到1025W/cm2并不容易。困难在于没有材料是“坚固的”并且不会被激光破坏。它可以将激光束聚焦足够长的时间。本文提出了一种解决方案。

等离子体已被“分裂”激光不会破坏等离子体

等离子体是电子在其中移动的气态导电颗粒。当电子束撞击等离子体时,电子会沿着电子束的波动电场加速并振荡。这种运动使电子吸收光束的能量,并以相反的方向发射光束,就像光被照到发光的铬金属表面上一样。与反射相同。

Li解释说,由于等离子体本身是“碎片”材料,因此激光束无法进一步“破坏”它。

高振荡率反射镜将激光强度提高了1000倍

研究人员认为,不仅“牢不可破”,高振荡的等离子体表面还可以增强激光强度一千倍,从而使激光强度更高。

李说,强激光的照射会引起整个电子的高频振荡。他将血浆表面与孩子们玩的蹦床进行了比较。振荡的表面使激光束产生光学多普勒效应,该光学多普勒效应使波长更短并且频率增加,从而红光可以反射为蓝光和紫光。

由于反射镜将所有颜色的光波一起反射,因此可获得较短的间隔脉冲。根据Li的说法,脉冲间隔可以从20飞秒(10-15秒)缩短到0.1飞秒。

这意味着使用等离子体镜面反射可以使激光束的强度增加一千倍。