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  在X射线的轰击下,这个装置内的铝箔变成高温致密物质,温度达到惊人的200万摄氏度。

  《国家地理杂志》报道,借助世界上功率最大的X射线激光器对一片铝箔进行加热,美国物理学家让这片铝箔在短时间内成为地球上温度最高的物质,温度达到360万华氏度(200万摄氏度)。这是一个令人感到震惊的温度,只有太阳心脏或者核爆中心位置超过这一温度。

  实际上,加热到如此惊人的温度并不是美国物理学家的研究目标,而是进行其他研究时产生的“副作用”。

  当时,研究小组希望制定一个路线图,用于研究宇宙内的等离子体。等离子体是一种所携电子和阳离子数量相同的气体,与其他气体不同的是,这种气体能够导电并对磁场做出反应。

  此项研究在美国加利福尼亚州圣马特奥市的SLAC国家加速器实验室进行。参与研究的物理学家理查德·李表示:“我们已经获取了等离子体的一种极端形态——稀薄等离子体的数据。这种物质极易扩散,几乎无法在真空环境下观测到。这一次的目的是研究其他极端形态,例如高温致密物质。一旦获取它们的数据,你便可以改进自己的电脑模型,进一步了解等离子体光谱到底发生了什么。”有关高温致密物质的研究论文刊登在近期的《自然》杂志上。

  为了形成高温致密物质,理查德和同事使用了SLAC实验室的直线加速器相干光源(LCLS)。LCLS能够快速放射出世界上最强的X射线脉冲,同时能够将激光脉冲聚焦在一个大小只有红细胞宽度三分之一的点上。脉冲并不采取直接加热样本顶部的方式,而是从内向外进行加热,使其发生蒸发。理查德说:“样本会像火山或者陨坑一样喷发。”

  通过将超强快速而统一的激光束对准邮票大小的铝箔的一小部分区域,科学家将铝箔变成等离子体。在重复进行这项实验后,科学家收集了大量有关鲜为人知的等离子体特性的数据。目前,研究小组正利用这些数据预测介乎两种极端形态之间的等离子体类型,也就是他们所说的温暖致密物质。

  这项研究有助于天体物理学家进一步了解太阳内部深处或者木星等气态巨行星核心发生的过程。此外,研究发现同样可以帮助试图获取可控聚变能的科学家。聚变能在两个轻原子核合并时释放,一直就是清洁能源倡导者心目中的圣杯。目前,加州利弗莫尔的国家点火设施正试图利用激光将目标轰击成等离子体,进而引发核聚变。为了做到这一点,研究人员首先必须确定如何调节激光,用于控制可能在核聚变反应时出现的温暖致密物质。

  SLAC实验室的实验结果可能为利弗莫尔的研究人员提供相关数据,帮助他们改进装置。通过确定X射线激光的能量上限,避免摧毁样本,新发现同样有助于研究人员像使用显微镜一样使用X射线激光,窥探珍贵文物和其他物体的内部景象。理查德说:“我们在实验中摧毁了目标,但绝大多数人希望利用X射线激光看穿他们的目标,就像超人那样利用眼睛射出的X射线观察样本,而不是烧毁样本。”(来源:《国家地理杂志》 编译:shooter)

  (本文来源:网易探索 )

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channelId 1 1 美物理学家将一片铝箔加热到200万摄氏度 1 借助世界上功率最大的X射线激光器对一片铝箔进行加热,美国物理学家让这片铝箔在短时间内成为地球上温度最高的物质