光炮与死星(5)
激光与聚变的种类
随着新的材料被发现能够放射激光,新的方式被发现能够将能量泵入媒介,新的激光几乎每天都在被发现。
问题在于,这些科技中是否有一些适用于镭射枪或者光剑?是否有可能制造出一种足够强大到给一颗死星提供能量的激光?现今存在种类多得令人费解的激光,取决于放射激光的材料和被注入材料的能量(例如:强烈的光束、甚至化学爆炸)。其中一些是:气体激光这类激光包括氦—氖激光,很常见,会制造出常见的红光束,它们是由无线电波或者电提供能量的;氨—氖激光相当微弱;二氧化碳气激光可以用于重工业中的爆破、切割和焊接,并且能够制造出威力巨大、完全不可见的光束。
化学激光这类强有力的激光是由某种化学反应给予能量的,比如乙烯和三氟化氮(NF3)的燃烧喷射。这类激光力量足以用于军事。化学激光在美国军方的空中和地面激光设施中被应用,能够产生数百万瓦的能量,用于击落短程导弹和中程导弹。
准分子激光这类激光同样由化学反应提供能量,一般涉及一种惰性气体(例如:氩气、氦气或者氙气)和氟或氯。它们产生紫外线光,可在半导体工业中用于将微型晶体管蚀刻到芯片上,或用于精细的激光眼科手术。
固态激光有史以来的第一种实用激光是由铬-蓝宝石红宝石水晶的组合制造的。有许多种水晶能与钇、钬、铥和其他化学元素一起维持起一种激光束。它们能制造出超短脉冲激光。
半导体激光两极真空管在半导体工业中被普遍应用,它能产生用于工业切割和焊接的强力光束。它们常常也能在杂货店的收银台上见到,用于读取你购买的杂物上的条形码。
干激光这类激光使用有机染料作为它们的媒介。它们在制造通常只能持续上万亿分之一秒的超短脉冲光方面异常有用。激光和镭射枪
既然商用激光种类极多,军用激光威力巨大,为什么我们没有战斗中和战场上使用的镭射枪呢?各式各样的镭射枪似乎是科幻电影中的标准武器,为什么现实世界中我们没有动手制造它们?
答案很简单:缺乏一种便携式动力装置。我们需要一个微型动力装置,具备一个巨型发电站的电力,但是又小得足够放在手掌上。目前,唯一控制、利用一座大型商业电站那样规模的电力的方法就是造一座大型商业电站。现在,具备巨大能量的最小军用设施是微型氢弹,它或许会在毁灭目标的同时也消灭你自己。
还有一个次要的、辅助性的问题——激光放射材料的稳定性。理论上说,我们能集中到一束激光上的能量没有上限。问题在于一把手持镭射枪中的激光放射材料不会稳定。比如说,晶体激光器如果被泵入过多的能量,它们就会过热,并且破裂。因此,要制造出一种极为强大的激光,可以汽化目标或者抵消所受到的攻击,我们可能需要使用一次爆炸的力量。假如是那样的话,激光放射材料的稳定性就不构成限制了,因为这样一束激光只能使用一次。
由于制造便携式动力装置和稳定激光放射材料方面的问题,使用当今的科技不可能制造出手持式镭射枪。镭射枪是有可能实现的,但是得用一根电缆把它们和电源连接起来才行。或者,有了纳米技术我们或许能够制造出微型电池,储存或产生足够的能量来制造一个手持式动力装置所需剧烈爆炸所产生的能量。当前,就如我们所见的那样,纳米技术相当原始。在原子水平上,科学家们已经制造出颇具匠心但却不实用的原子装置,比如原子算盘和原子吉他。但可以想象的是,在本世纪晚期或者下个世纪,纳米技术或许能给我们提供可以储存如此巨大能量的微型电池。
光剑受困于一个类似的问题。当电影《星球大战》首次在20世纪70年代推出,而且光剑成为最畅销的孩子们的玩具时,许多批评者指出这样一种装置永远不可能制成。首先,把光固化是不可能的。光永远都用光速运动,它不可能变成固体。其次,光束不可能像《星球大战》中的光剑那样终止在半空中。光线永远保持前进,一把真正的光剑其光束会延伸到天空中。
事实上,有一种方法可以使用等离子体或者超热离子化气体锻造某种形式的光剑。等离子体可以加热到足够在黑暗中熠熠生辉,也可以切开钢铁。一把等离子光剑由一根从手柄中滑出的、细瘦的中空杆子组成,像一架望远镜。这根管子里会释放出热等离子体来,随后通过沿着杆子均匀设置的一个个小洞渗出。它会制造出一长管燃烧的超热气体,足以熔化钢铁。这一装置有时候会被称作等离子火炬。
所以,制造一个高能量、与光剑相似的装置是可能的。但正如镭射枪一样,你将不得不制造一种高能量便携式动力装置,不是需要将光剑和电源连接起来的长长电缆,就是不得不通过纳米技术制造一种能传送巨大功率的微型电源。
因此,虽然当今可以制?出某种形式的镭射枪和光?,但科幻电影中出现的手持武器却超越了目前的科技。不过,在本世纪晚期或下个世纪,凭借材料科学和纳米技术方面的新进展,或许可以开发出某种形式的镭射枪,这使它成为一项“一等不可思议”。