第二節 給科學長上翅膀(2 / 2)

在另一種宇宙裏,一種粒子運動速度在任何情況下都是超光速的。這種粒子就是快子,它以無限大速度運動時,所具有的能量為零;而它得到能量時運動就會減慢,得到的能量越大,運動速度就越低,當它得到無限大的能量之後,運動速度就會降低到光速。這個宇宙叫做“快宇宙”。

科學家認為,可能存在著一種並不違反愛因斯坦理論的快子,這種快子構成了一個不同於我們這個宇宙的“快宇宙”。

超光速粒子或快子是否存在?光速是否可以被逾越?這個問題,正期等著人們去探索。

激光技術為科學家們研究超光速運動問題和光子靜止質量問題,提供了一種新的技術手段,使人們有可能進行對狹義相對論的更深入的探討,以至利用激光技術創造必要的條件,有可能進行有關廣義相對論的重大原理性實驗。

在化學上,科學家們利用激光有可能激活化學過程,加速化學過程,使化學反應往某個預定方向進行。

我們知道,化合物是由分子組成的。分子又是由原子組成的。分子中的原子都處於振動狀態,在強光照射下,原子的振動幅度就會加大。由於普通光源發出的光包含有多種波長、不同頻率的光,因而對各種頻率的振動都起作用這樣,在普通光的照射下,多個原子的振動振幅都被增大。當十分強烈的普通光照射到分子上時,有幾個原子的結合可能就被切斷,分子就產生了分解。不過,這種情況並沒有多大用途。如果能夠按照人們的預期目的去切斷某個原子的結合,就可以改變分子的結構,製造出人們預定計劃中的分子,那意義可就大了。

我們自然會想到,激光是一種光強度大、頻率單純的“利刃”,或許能幫助人們切斷某個預定的原子的結合吧?不錯,是要靠激光。可是,要實現上述的設想也有其特殊的困難:切斷原子結合的必要的激光頻率,隻有利用以同種原子作為工作物質的激光才能獲得,這卻是不一定能做到的。因此,必須進一步研究獲得必要的頻率的方法。

如果將一種與化合物中分子振動頻率相同的強力激光照射到分子上去,激光的頻率正好與分子的結合能相對應,激光的強度又足夠大,激光光線隻作用於某個預定的分子結合,那麼,這個既定的結合就會被切斷,而其他的分子結合不受影響。這樣,化學結合被有選擇地切斷,化學反應就有可能朝著預定的方向進行。或者,為了得到預定的化學反應,改變所使用的激光的頻率,也可以同時使用幾個不同頻率的激光,從而獲得新的化合物。

實驗表明,激光在常溫、常壓和不采用催化劑的條件下,具有誘發化學反應和增強化學反應的效果。激光分離同位素是激光在化學領域中應用的突出例子。同位素在生產、科研中用處很大,但在自然界裏,同位素是以同位素混合物的形式存在的。例如,天然鈾主要含有鈾235和鈾238兩種同位素。要把鈾235和鈾238分離開來,采用通常的方法,成本十分高昂;利用激光分離同位素方法,分離係數高,成本低得多。鈾235是原子能發電燃料和原子彈製造填料,但鈾235在天然鈾中隻占0.7%,要用作發電燃料需要濃縮到3%,用作原子彈填料需要濃縮到90%以上。采用通常的擴散法進行濃縮,需要上千級擴散裝置,設備龐大,耗電很多。利用激光濃縮法,一次把鈾濃縮度提高60%,使分離工廠規模和占地都大大減少。

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