前陣子，上海的超強超短激光實驗裝置（SULF）獲得重大突破，著實讓我們熱血了一把。各大媒體、平臺紛紛報道。但是看到類似這種討論，小編忍不住要多說兩句了。超強超短激光實驗裝置是激光武器？這個可千萬別誤讀了。
什么是超強超短激光實驗裝置
“上海發(fā)布”官方微信中稱，超強超短激光實驗裝置位于上海浦東張江，是上海建設(shè)具有全球影響力的科創(chuàng)中心、打造世界級重大科技基礎(chǔ)設(shè)施集群的首批重大項目，也將是上海張江綜合性國家科學(xué)中心的核心平臺之一。
正如官方定義中，“科創(chuàng)、科學(xué)”是對此裝置的修飾限定，未用任何含有“激光武器”的詞。把該裝置誤認(rèn)為是激光武器的同仁，估計都是被它的“超強超短”給誘導(dǎo)了。
大功率激光是各國夢寐以求的，因為，它能干的事情實在是太多了。然而，大功率激光并非那么容易產(chǎn)生，而且造價也越發(fā)的昂貴。
根據(jù)“功率=功/時間”可知，既然在“功”上突破已經(jīng)很昂貴且很難，那么，我們就從“時間”上來突破。
1 W(功率)=1 J/1 s。
對于1 J的能量來說，如果我們把激光的脈沖時間從1 s縮短到0.1 s，那我們就得到了10 W的功率。如果從1 s縮短到0.001 s，我們就得到了1000 W的功率。
同理，如果縮小到1 ps（1 ps=10-12 s）呢？那我們就得到了1TW的功率（1 TW=1012 W）；縮小到1 fs（1 fs=10-15 s），就達(dá)到了1 PW（1 PW=1015 W）的級別。
所以，中科院上海光學(xué)精密機械研究所的超強超短激光裝置，是在激光脈沖寬度經(jīng)過脈沖壓縮器壓縮后達(dá)到21 fs的情況下，其壓縮后激光脈沖的最高峰值功率才達(dá)到了10.3 PW。
超強超短激光裝置能做什么
超強超短激光功率如此的大，以至于能產(chǎn)生很多極端條件，而這些條件只有在恒星內(nèi)部或是黑洞邊緣才能產(chǎn)生。所以它的第一個重要作用，就是探索宇宙。
超強超短激光可以在材料內(nèi)部制造出反物質(zhì)，也就是大量正電子，這些正電子與材料內(nèi)部的電子發(fā)生湮滅，于是，電子的全部質(zhì)量轉(zhuǎn)變成電磁輻射，并以伽馬光子射出，檢測這些光子，我們也就間接地探測到了材料的內(nèi)部情況。利用正電子湮沒技術(shù)可以對材料內(nèi)部進行原子尺度的缺陷和損傷進行探測。
而以上這些應(yīng)用，都是在實驗室環(huán)境中進行的。
根據(jù)上海光機所所長李儒新院士在2015年國際光年報告會上的介紹，2020年，在超強超短激光領(lǐng)域，還可能實現(xiàn)以下夢想：產(chǎn)生納米尺度的光束并應(yīng)用于顯微和存儲；基于激光的超精密鐘用于測量宇宙基本常數(shù)；激光聚變獲得較大突破，人類獲取清潔可持續(xù)能源邁出很大的一步；從飛秒激光發(fā)展到阿秒激光(阿秒脈沖)，并以此探測電子的運動和化學(xué)反應(yīng)。
什么是激光武器
激光發(fā)明于20世紀(jì)60年代，因其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用潛能，一出現(xiàn)就引起了各國的高度重視。1964年上海光機所成立，專注于研制用于激光武器的大功率激光器。因此，中國在激光和激光武器方面起步很早，沒有落后世界多少年，這也是我國和其他激光大國有的一拼的歷史基礎(chǔ)。
通常意義的激光武器，破壞機理主要是靠熱效應(yīng)。作為武器的激光器主要分類有化學(xué)激光器、固體激光器和自由電子激光器（FEL）。
●化學(xué)激光器能量大，技術(shù)成熟，美國將氧化碘激光器搭載在波音飛機上打過靶，缺點是維護貴，化學(xué)染料通常有毒；
●固體激光武器目前研究最火，比如板條型、碟片型固體激光器，都是能支持大功率穩(wěn)定輸出的結(jié)構(gòu)。光纖激光器是新寵。2014年，美國LaWS激光近防系統(tǒng)就采用6臺IPG 5.5 kW光纖激光器，以非相干合成的方式實現(xiàn)33 kW的最大輸出功率?？梢?，以多臺光纖激光器合束成大功率是一種發(fā)展新思路；
●FEL激光器是一種依靠電能驅(qū)動的激光器，而且有一個巨大的優(yōu)勢就是波長可調(diào)。但是目前來講，功率略低。按照2016財年美國國會的報告來看，對艦載自由電子激光器還是有明顯規(guī)劃的。
超強超短激光裝置能作為激光武器嗎
答案是肯定的：不能。我們可以從以下幾點來看：
首先，從最直觀的體積來看，激光武器一般是車載、機載的，也就是說能夠靈活作戰(zhàn)的，可是看看我們這個裝置，一般戰(zhàn)斗車和戰(zhàn)機恐怕都很難裝載它。
其次是成本。今年7月，外媒稱美國激光武器發(fā)射成本只需1美元就可打擊距離1公里級的目標(biāo)（這里，它只是計算了耗電量的成本，研發(fā)、采購、維護成本都沒有記入）。
最后，也是最重要的一點，是時間問題，這也是誤讀的關(guān)鍵。
我們就以2014年美國LaWS激光近防系統(tǒng)最大輸出功率33 kW和SULF裝置最高輸出10.3 PW 進行對比。
誠然，只看功率，顯然SULF比LaWS大得多得多。但是我們稍微換算下，就能發(fā)現(xiàn)，其實SULF的能量小得多得多。
根據(jù)E=P/Δt，變換后，P=E/Δt,
假設(shè)能量E=1 J，LaWS如果功率為33 kW，則需要時間約為0.03 ms，而SULF裝置的10.3 PW則需要耗時約1 fs。
也就是說，激光武器需要持續(xù)地照射目標(biāo)，以對其產(chǎn)生損傷，而SULF裝置還未對目標(biāo)產(chǎn)生任何損傷時，就照射完了。這樣的裝置，你認(rèn)為能作為激光武器來使用嗎？！當(dāng)然不能。因為時間真地是太短了，能量太小了。
我們大多數(shù)人都是被它的大功率所吸引，而忽略了它作用的時間。
總結(jié)
科學(xué)技術(shù)是不斷發(fā)展的，隨著新技術(shù)的發(fā)展，超強激光的體積會逐步縮小，在將來也不排除超強超短激光裝置在激光武器應(yīng)用上有所發(fā)展，但是千萬別再把當(dāng)下的超強超短激光裝置等大科學(xué)裝置誤讀為激光武器了。
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