超强超短激光器

-—制造“反物质”的新手

中国科学家利用超强超短激光器，制造出了反物质—反电子。你对反物质和超强超短激光器有些陌生是吧？不要紧，介绍下你就熟识了……

古代有位思想家叫老子，他开创了道家学派。道学的核心是“万物成双，互为矛盾”，比如安危相易、祸福相生、缓急相摩、聚散以成。

再通俗些讲，道家认为，有黑就有白，有正就有反，它们都呈“对称状态”存在。太极图最能体现道家思想的核心：黑与白对称存在，鲜明直观。

依照道家哲学认识“物质”，会得出这样一个结论：我们眼所见手所触的各种物质的“对面”，会存在与之对称的眼所不能见，手所不能触的另外一种物质。如果把我们所见所触的物质称为“正物质”，那么不能见不能触的物质就称为“反物质”。所以说“反物质”是中国哲学早有预言存在的物质。

1929年，英国物理学家狄拉克站在“中国哲学”的肩膀上，从理论层面论证了反物质的存在，他说自然界既然存在“正常电子”，那么一定会存在等量的“反电子”。仅过了3年，美国物理学家安德森就在实验室中发现了狄拉克所预言的反电子，这是反电子第一次真实地出现在世人面前。

反电子的发现，让科学家意识到中国哲学的厉害，他们推而广之：正常电子的“对面”既然存在反电子，那么正常质子的“对面”也会存在反质子呀，不仅质子和电子，所有的微粒子都应该各有反粒子，所有反粒子之和就统称为“反物质”。

随着研究的深入，科学家给出的反物质的来源：宇宙源于一次“无中生有”的大爆炸，大爆炸时“炸出”两种物质。一类是我们可见可触的“正物质”，另一类就是我们一直寻觅不到的“反物质”。

按照推断，宇宙中的“正物质”与“反物质”是等量的。说到这里，有人就会产生这样的疑问：既然是等量的，为什么“满眼”都是正物质，就是不见反物质呢？

科學家的解释是：反物质在宇宙中虽然大量存在，但距离我们相当遥远，远到超出了我们的“探测范围”，所以让人感觉它们“很少”或“没有”。

科学家派出了一些飞船，远行宇宙深处，去寻找反物质，当然至今没有寻到“天然反物质”的消息，其寻找之路必然是“路漫漫”。

在宇宙里寻找“天然反物质”困难较多，有没有其他办法获取反物质呢？

既然反物质是在宇宙大爆炸时产生的，那么我们能不能在实验室里模拟宇宙大爆炸，让模拟的宇宙大炸爆“炸”出反物质呢？

可以。

模拟宇宙大爆炸的“机器”一般称为“粒子加速器”。粒子加速器的原理简单：建一条很长的“电磁轨道”，把粒子放进电磁轨道里，给它们施加“磁力”，磁力不断推动粒子运动，速度越来越快。

如果还没听明白，咱打个比方吧：操场相当于电磁轨道，跑步者相当于粒子，人要想跑得快，只靠自己的力量不够，就给你加装一套“喷气发动机”，让其产生强大的推力给你加速，让你跑得越来越快。

疑问又来了，“给粒子加速”做什么用呢？

给粒子加速是增强其动能，速度越快，能量越大嘛。当粒子的动能被加到“极大”时，就让它们“对撞”，高能粒子对撞就会发生一次小型的宇宙大爆炸，或许会在“爆炸”中产生“反物质”。1954年，美国科学家用粒子加速器模拟宇宙大爆炸，果真撞出60个“反质子”。

问题是用“粒子加速器”获得反物质的成本太高，因为建设“粒子加速器”这套装置太费钱，并且制造的成功率较低，多是靠“偶然”。如何低成本更高效地获取反物质呢？我国科学家的新办法来了。

我国科学家制造了一台“超强超短激光器”，这台激光器可以在极短的时间内发射出极强的激光束，即是所谓的超强超短激光，然后用这样的激光束直接“照射”粒子，立马就能引发粒子“爆炸”，从而模拟出宇宙大爆炸形态。中国科学家在“爆炸现场”发现了很多“反电子”！

外国科学家早就通过“爆炸”找到了反物质，咱中国科学家找到反电子还算稀奇？是的，中国科学家找到反电子这事并不稀奇，稀奇的是：制造反电子的“超强超短激光器”是世界上最先进的激光器，它的功率达到了1 000万亿瓦，无人能比。如何理解这个功率？这么大的功率只有在恒星内部或是在黑洞的边缘才能产生，或者相当于在拇指肚大小的空间里爆炸20吨的TNT炸药，这功率大不大！

超强超短激光器用来制造“反物质”，价值巨大！

先说一个很现实的价值。造好了宇宙飞船之后，想看看内部结构有没有损伤—要知道这玩意可不能有一点儿结构瑕疵的。总不能拿锤子把宇宙飞船敲打一遍吧，那样没问题也敲出问题来了。现在的办法是用超强超短激光器制造反电子，让反电子在飞船体内“穿行”，在穿行过程中向外辐射电磁波，人们在飞船外部通过检测反电子电磁波就可以推断船体内是不是有缺陷，是不是有损伤。用反电子检测飞船的结果非常精细，可达到“原子级别”—就算是结构中有原子大小的损伤，也能检测得出。所以说经过反物质检测的飞船，可达万无一失的安全标准。

再说一个很科幻的价值吧。科学家发现“正物质”和“反物质”相遇后，会“湮灭”，相当于“+1”和“-1”相加为“0”。反物质在湮灭过程中会放出大量的能量，大到超乎你的想象：17克的反物质在湮灭过程中所释放出的能量，可驱动飞船达光速的十分之一，让你在宇宙里自由航行，到达你想到达的任何地方！反物质燃料让核能变成“煤”，超强超短激光器可以帮助我们生产“反物质燃料”，不需要生产太多，只需“一丢丢”就能给我们提供无限能量！

最后说一个很神话的价值。先问你一个问题，你是由什么物质组成的？答：我是由正物质组成的。回答正确。再想一想：既然物质对称存在，那么“正物质的你”的那边，会不会存在一个“反物质的你”？答：会有一个“反物质的我”。回答正确。科学家认为，我们生活在“正物质世界”里，而与之对称必然存在一个“反物质世界”。想到这里，你是不是惊讶万分了？是的，在反物质世界里还有一个“你”，你是“正物质你”，那个是“反物质你”。想见到“反物质你”吗？超强超短激光器分分秒秒把“反物质你”送到你跟前，只不过你来自地球，他来自“未知世界”—反物质世界或许就是真实存在的“天上人间”……endprint