来自法国巴黎 – 萨克莱大学(Université Paris-Saclay)的科学家本周在权威物理学杂志《物理评论快报》(Physical Review Letters)上发表一篇论文，称利用等离子气体镜面聚焦激光束，将强激光的强度再增强千倍，生成超强激光束。
按照荷兰物理学家克里斯·李(Chris Lee)在科技艺术网(Ars Technica)对这份研究的解释，这样强度的激光足以撕裂时空。
李说，全人类所使用的能量其平均功率大约为18太瓦(terawatt)，而1拍瓦(petawatt)是1000太瓦。目前最强激光的瞬间输出功率为5～10拍瓦。如果将这种能量聚焦，其强度可达到1022W/cm2。
这是什么概念呢?李说，达到1012W/cm2，即可产生等离子体;达到1025W/cm2，如果该光束碰到一个电子，可在真空中产生电子、正电子的链式反应;如果达到1029W/cm2，连一个电子都不需要，这种光束就可以把时空撕裂。
但是要达到1025W/cm2已经不易，难点在于没有任何材料足够“结实”不会被激光摧毁，能在足够长的时间内聚焦激光束。这份论文提出了解决办法。
等离子体已经“支离破碎” 激光摧不毁它
等离子体是气态导电粒子，其中的电子四处游动。当光束射到等离子体上，电子沿着光束的波动电场被加速并进行震荡，这种运动令电子吸收光束的能量并将其向反方向发射出去，就像光照射到光亮的镀铬金属表面被反射一样。
李解释说，由于等离子体本身就是“支离破碎”的材料，因此激光束无法将它进一步“破坏”。
高震荡率镜面将激光增强千倍
不仅“牢不可破”，研究者认为高震荡的等离子体表面还能将激光加强千倍，使其产生更强的激光。
李说，强激光的照射将使整体电子产生高频震荡，他把此时等离子表面比作孩子们玩的蹦床。而震荡的表面又让激光束产生光学多普勒(Doppler)效应——即让波长变短、频率增高，这样红光可能反射成为蓝光和紫光。
由于镜面一起反射所有颜色的光波，将得到更短间隔的脉冲。按照李的说法，脉冲间隔可从20飞秒(10-15秒)缩短至0.1飞秒。
这意味着，简单利用等离子镜面反射，可以将激光束的强度增强千倍。
