진공을 찢을수 있는 중국의 초대형 레이저 건조중

물리학자들이 진공중에서 물질을 벗겨낼수 있는 강력한 레이저를 구축하게 된다.

1월 29일 미국 라이브 사이언스(Live Science)사이트는‘중국 슈퍼급레이저가 머지 않아 진공을 찢어낸다’라는 제목으로 문장을 발표했다. 1월 24일 ‘사이언스(Science)’주간지가 발표한 보도에 따르면 중국과학자들이 올해 상하이에 100페타와트(Peta Watts,PW)의 레이저 초강력 레이저기지를 건조할 준비를 하게 된다.

이는 그들이 전세계 수많은 과학자들 앞에서 걸어가게 하고 있다. 이러한 과학자들은 모두 2010년에‘물리학 리뷰 레터즈(Physical Review Letters)’주간지에 발표한 예언, 진공중에 전자가 출현할수 있는 충분하게 거대한 레이저를 실현하기에 노력하고 있다. 

보도에 따르면 진공중 전자 출현 상상이 혹시 매우 괴이하지만 양자 전기역학의 괴상한 견해로부터 보면 매우 의의가 있다.‘진공’은 물체가 하나도 없다는 것이 아니고 밀집한 그리고 짝을 이루는 물질과 반물질로 구성되어 있다.

양자전기역학은 짝을 이루는 분자들이 긴밀하게 매개 물질 틈을 메우고 있으며 그들은 보이지 않는 방식으로 우주중 기타 물질과 상호작을 한다고 인정한다. 그러므로 중국 레이저는 물질을 인류가 민감하게 감지할 수 있는 세계에 진입하게 하는 것이 그가 물질을 창조하게 하는 것보다 쉬우며 그의 강력한 에너지 빔이 과학자들이 탐측할 수 있는 방법으로 이러한 전자와 정전자 등 짝을 이루는 분자를 끌어당길 수 있다고 인정한다.    

보도에따르면 이렇게 거대한 출력을 가진 레이저 건조가 기술적으로 매우 어려우며 제조 원가도 매우 높다.‘사이언스’주간지가 보도한 바와 같이 100 PW는 전세계 전체 전력네트워크전력 총화의 1만배에 달한다. 

상하이 초강력 초단파 레이저(ultrastrong ultrashort laser) 실험 장치는 출력이 비교적 작은 중국 레이저로서 올해 연말까지 그가 10PW를 실현하게 되는데 이는 전세계 전력네트워크 전력 총화의 1천배에 상당하다. 그러므로 레이저가 어떻게 이처럼 거대한 출력수준을 실현할까?

‘사이언스’주간지보도는 출력은 에너지와 시간 등 두개 요인 함수로 구성됐다고 해석했다. 1초내 1줄(Joule, J) 에너지 발사가 1와트(W)이며 한 시간에 1줄(J) 에너지 발사는 0.28밀리와트(mW)이다. 그러나 100만 분의 1초내에 1줄을 발사하면 100만 와트 즉 1메가와트(MW)이다. 모든 초대형 레이저는 모두 일종 혹은 다른 일종방식으로 단시간내 대량의 에너지를 발사하고 확대하며 에너지빔을 만곡 즉 구부린다. 이렇게 모든 에너지를 심지어 더욱 짧은 시간에 목표에 도달하게도 한다.

이 보도에 따르면 2023년까지 레이저 초강력 레이저기지가 100 PW 에너지로 1μm밖 목표를 명중할수 있게 한다.（编译/胡婧）

物理学家们将要建造威力强大的激光器，强大到足以从真空中剥离出物质。

美国趣味科学网站1月29日以《中国超级激光器不久可能撕裂真空》为题报道称，据1月24日在《科学》周刊上发表的报道，中国科学家们今年准备开始在上海建造一座100拍瓦的激光器超强激光站。这使得他们走到了全世界众多科学家的前面，这些科学家们都努力实现2010年在《物理评论快报》周刊上发表的一则预言——功率足够大的激光器可以使得真空中出现电子。

报道称，想象电子可以从真空中出现也许有点怪异，但从量子电动力学的奇怪观点来看，这有意义得多。“真空”并非空无一物，而是由密集的、成对的物质和反物质组成。量子电动力学认为，那些成对分子紧密地填满了每个物体的空隙——它们只是不以任何显而易见的方式与宇宙中其他物体相互作用，因为它们相互抵消。因此，认为中国激光器是让物质进入人类能够感知的世界比认为它创造物质要容易一些，其强大的能量束将以研究人员能够探测到的方式把这些成对的分子拉开，即电子和正电子。

报道表示，建造功率强大到足以做到这点的激光器在技术上很难，造价也很昂贵，是个挑战。正如《科学》周刊所报道的，100拍瓦是全世界全部电网的电力总和的约1万倍。

上海超强超短激光实验装置是功率较小的中国激光器，到今年年底，它能实现10拍瓦（这相当于全世界全部电网的电力总和的1000倍），因此，激光器如何能够实现这样巨大的功率水平呢？

《科学》周刊报道解释说，功率是两个因素的函数：能量和时间。1秒之内发射1焦耳能量，这就是1瓦；1个小时内发射1焦耳能量，这就是0.28毫瓦。但在100万分之一秒内发射1焦，那就是100万瓦，即1兆瓦。所有超级激光器都以一种或另一种方式在短时间内发射大量能量，放大它，并使能量束弯曲，这样所有能量都在甚至更短的时间内到达目标。

据该报道，到2023年，激光器超强激光站可以用100拍瓦的能量击中仅3微米开外的目标。

/人民网