世界上“最快的刀、最準的尺、最亮的光”是什麼?若是分別回答這三個問題,大家心中肯定各有答案。但若將這三“最”融於一身的東西,我想有的讀者可能就一頭霧水了。其實,它就是論高階可用於製作測量星球距離的儀器,講平凡也可製作我們隨處可見的CD、光碟。此刻正是依靠它的應用,我們才能彼此相連。這種神奇的東西就是——鐳射。
鐳射,是20世紀以來,繼核能、電腦、半導體之後,人類又一重大的科技結晶。在鐳射發明之前,人造最亮的光是高壓脈衝疝燈所發出的光,它的亮度與日光不相上下。但鐳射發明後,硬生生把亮度提高了許多個數量級。紅寶石鐳射器所發出的鐳射比太陽光亮一百億倍。
鐳射的原理最先是由愛因斯坦提出的,鐳射簡而言之,就是讓電子吸收儘可能多的能量,處於高能級,然後調整好儀器,刺激高能級的電子回落到低能級。就像蓄滿水的水庫一樣,突然開閘放水,那股吞噬天地的洪流,攜帶著巨大的勢能,衝向低矮之處。同理,高能電子回落到低能級也會釋放巨大的能量,再由儀器將之擴大後匯出就形成了鐳射。
1960年5月,美國科學家梅曼在實驗室獲得了人類第一束鐳射。2個月後,梅曼製造出第一臺實用的鐳射器。此後,鐳射的用途越來越廣。如今,它的身影似乎已經出現在我們生活的方方面面。文章開頭提及的CD、光碟,連線千家萬戶的光纖通訊,還有我們時時都能在廣告裡看見的鐳射美容、鐳射治療近視等等。
1969年7月,美國的阿波羅11號飛船,完成了人類首次踏足月球的壯舉。“這是我個人的一小步,卻是人類的一大步!”伴隨著這句流芳百世的名言,阿姆斯特朗和奧爾德林步入了月球靜海,他們在月面安放標誌物、實地勘察、採集岩石,在兩個半小時的月面行走中,兩位宇航員還安裝了一臺鐳射測距反射鏡陣列。顧名思義,透過測定鐳射往返地球與儀器的時間間隔,便可推算出地月距離。利用這“最準的尺”,科研人員精確測得地月間距離約為385823.433公里。
上世紀70年代上映的風靡全球的科幻電影《星球大戰》,如今這部系列電影已陸續拍攝了十多部,在電影裡大顯神威的就是鐳射武器。不但有削鐵如泥的鐳射劍,還有百發百中的鐳射槍,最恐怖的大殺器就屬“死星”了,它被譽為終極武器,埋伏在太空隱秘角落,有月球大小,當其啟動時將發射超級鐳射束,足以把一顆類似地球的行星摧毀得支離破碎!
鐳射武器可不止出現在影視作品中,在現實世界的軍備中我們也能發現其身影,美國在2013年,首次在軍艦上部署鐳射武器。兩年後,美國將鐳射武器安裝在無人機上進行測試。我國在鐳射武器的研究上,也不甘落後。2017年中國自主研發的鐳射武器“寂靜狩獵者”亮相阿布扎比國際防務展。該武器輸出功率30千萬,最大射程可達4公里。它能輕易擊穿5層2毫米厚的軍用鋼板。
鐳射武器如此厲害,為什麼各國軍隊沒有大規模普及?科幻電影里人手一支的鐳射劍、鐳射槍更是連武器展上都沒出現過。
究其未能大規模普及的根本原因還是耗能太大。現在使用的鐳射武器,都是搭載在艦艇或戰車上的,有專門的供電裝置,往往鐳射功率在千萬瓦級以上,對電力的消耗極大。據悉,使用鐳射束攻擊一次,短短几秒間就要“燒”掉數千美元。如此高的戰爭成本,使軍方望而止步。
鐳射槍的原理構想是可行的,但總不能讓士兵拖著一個巨型發電機上戰場吧,可能到時還未來得及扣動扳機,就早已成為敵方的活靶子了。雖然困難重重,但未來如果能解決電池的小型化與電池的大容量問題,鐳射武器還是大有可為的。