用小试验追溯大秘密
2016-04-29梁坤
环球飞行 2016年3期
梁坤


在浩淼的宇宙深处,到底还隐藏着多少不为我们所知的秘密,几十年来,世界各地的科学家都希望能够更清晰地认识宇宙。而随着试验技术的发展,人类除了通过发射太空探测器来研究宇宙之外,开始更多地在实验室通过科学仪器来模拟和探测宇宙深处。
美国SLAC实验室的三项试验
浩瀚的宇宙中分布着表面带有猛烈撞击疤痕的各种天体,明亮恒星上发生的核聚变反应可产生巨大的能量;大规模的爆炸将物质抛向远处。为了研究上述现象,美国能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员们进行了复杂的实验和计算机模拟,在实验室内重建了小规模的宇宙环境。SLAC高能量密度科学部长西格弗里德·伦茨(Siegfried Glenzer)表示,一系列技术突破带来了实验室天体物理学领域的迅速发展。
该实验室现拥有可制造物质极端状态的高功率激光器、可在原子层面分析这些状态的最前沿的X射线源和能够进行复杂模拟帮助解释实验的高性能超级计算机。高压能使碳的一种柔软形态——石墨转化为碳的坚硬形态——金刚石。同样的现象在流星撞击地面石墨时也会发生吗?科学家们的预测是肯定的,事实上可能会产生一种名为六方金刚石的物质,它比普通的金刚石更加坚硬。
研究人员使用能够发出震荡波的强大的激光脉冲对石墨表面进行加热,通过使用直线加速器连贯光源(LCLS)照射样品,使研究人员能够观察到震荡改变石墨原子结构的过程。……
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