时间：2022-09-30 06:32:54
作为经典科幻电影《星球大战》系列的最新一集，《原力觉醒》日前在中国上映，无数影迷高举绝地武士的“光剑”，欢庆这场视听盛宴。在电影中，“光剑”不但无坚不摧，而且还能融化铁门，甚至可以反弹风暴兵发射的激光光束。而现实中，制造这样一把“光剑”距离我们还有多远？
激光束？ 影迷们手举的“光剑”自然只是“徒有其形”，实际上大都是用低功率的激光笔改造而来，以电池提供能源。而影片中的“光剑”无坚不摧的秘诀，就在于它在接触物体瞬间释放出的强大能量。现实生活中，工业级的激光就可以做到，武器级激光甚至能远距离摧毁无人机或导弹，但它们都需要庞大的能量供应设备。例如现有激光武器的能源装置通常比集装箱还大。2015年，中国科学家最新发明的超级电容器能量密度可达到每公斤26千瓦，相当于锂离子电池输出能量的130倍。外界认为超级电容器的出现，将协助激光武器向实用化方向迈出重要一步。但若要像电影中的光剑那样，将储能装置和发射、控制装置都容纳在一个小小剑柄中，仍有巨大差距。
能源供应若能解决，接下来的问题是“光剑”到底采用什么原理。从名字上听，光剑似乎应该是以激光构成的。但贝尔法斯特女王大学数学与物理学院的詹卢卡・萨里博士认为，激光的长度是无限的，除非它在传输过程中遇到了阻碍，否则它会一直按照直线向前传播。因此要控制激光光束只有剑刃的长度非常难，激光并不适合作为手持武器。
等离子体？ 萨里博士认为，用等离子体制造光剑似乎更有可行性。当气体被加热到极高温度时，原子会被分解成电子和原子核，从而形成等离子体。他解释道，“等离子体的高温可以瞬间融化其接触到的一切物体，就像刀刃一样，切割得干净利落。”使用这种方法，甚至能造出不同颜色的光剑。“绝地武士使用的绿色光剑可以由氯气等离子体制成，这种物质发出的主要是绿光；西斯使用的红色光剑则可以由氦气制成，其发出的光线多位于红色至紫色的光谱范围之内。”
更重要的是，制造等离子体光剑还具备了相应物理理论。通过电场和磁场控制等离子体已经是比较成熟的技术，例如代表未来能源方向的“托卡马克”装置，就是利用强磁场约束高温等离子体实现受控核聚变。若将来这种磁约束技术能进一步发展，将高温等离子体控制成一把光剑的形状或许并非不可能。
不过等离子体光剑仍有诸多问题。由于等离子体的特性，两束等离子体相交时不会像固体那样碰撞。想象一下，绝地武士和西斯使用光剑搏斗，两柄光剑相交时并非剑拔弩张地角力，而是毫无障碍地交叉而过，这个场面多么尴尬。
固体激光？ 那么影片里的光剑真的不能完全实现么？最新的科技突破似乎又推开了一扇新的希望之门。美国国家标准与技术研究所与马里兰大学科学家2015年的最新研究发现，可以将无重量的光粒子结合起来，形成有自身特殊作用力的某种“光分子”，类似于氢分子中的两个氢原子的结合模式。这一发现被视为在创造固体光形式物质的探索领域取得突破性进展。乐观的科学家认为，如果能实现“固体激光”，真正意义上的激光剑或许就有希望了。它是否能像电影里那样具备如此多的神奇特性，人们尚不得而知，但答案揭晓以前“一切皆有可能”。
当然，这种技术自然不会只用来做激光剑。光子结合技术将令电脑使用光子作为信息处理器成为可能。目前像光束一样在光纤中传输的手机信息与其他数据，都需要转化成电子以进行数据处理，这种转化与处理过程非常低效且耗电。如果数据传输与处理都直接以光子形式进行，将极大减少能量损耗。（福晚）