磁场|地球上可制造“超级磁场”与黑洞磁场等级相当！
10 月 10 日消息 ， 据国外媒体报道 ， 最新研究表明 ，科学家应当可以在地球上制造出 “超级磁场” ， 与黑洞和中子星的磁场强度相当。
【磁场|地球上可制造“超级磁场”与黑洞磁场等级相当！】
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▲ 目前最新模拟实验表明 ， 制造一个100万特斯拉的磁场应该是可以实现的
依据日本大阪大学工程师 Masakatsu Murakami 和同事的最新研究报告 ， 使用激光轰击微管能产生非常强的磁场 ， 这将对开展基础物理、材料科学和天文学研究具有重要意义 。10 月 6 日 ， 这篇研究论文发表在开放存取期刊《科学报告》上。
地球上的大部分磁场 ， 即使是人造磁场 ， 也不是强度特别高 。 医院使用的磁共振成像（MRI）通常会产生 1 特斯拉（相当于 10000 高斯） ， 比较之下 ， 指南针的指针向北摆动产生的磁场是 0.3-0.5 高斯 ， 一些磁共振成像设备产生的磁场高达 10.5 特斯拉（10.5 万高斯） 。 2018 年 ， 科学家在实验室使用激光制造了高达 1200 特斯拉的磁场 ， 之后科学家们再未超越该 “极限磁场” 。
目前最新模拟实验表明 ， 制造一个 100 万特斯拉的磁场应该是可以实现的 ， Masakatsu Murakami 和研究小组通过计算机模拟和建模实验发现在直径仅几微米的空心管中射击超强激光脉冲可以激活管壁的电子 ， 导致电子跳跃进入空心管中心的空腔 ， 在空心管中产生向心爆聚 。 这些超热电子的交互作用和空心管的向心爆聚导致了电流流动 ， 这种电荷流动形成了磁场 ， 研究人员发现在该情况下 ， 电流可将已存在的磁场放大两至三个数量级 。
这种超级磁场并不会持续很长时间 ， 在大约 10 纳秒后将消失 。 但对于现代物理实验而言 ， 这已经是非常充足的时间了 ， 因为现代物理经常研究那些瞬间消失的粒子和相应状况 。
Masakatsu Murakami 和研究小组将进一步利用超级计算机模拟证实这些超级磁场是可以利用现代技术实现的 ， 他们计算显示 ， 在现实条件下产生超级磁场需要脉冲能量 0.1-1 焦 ， 总功率为 10-100 千兆瓦的激光系统（1 千兆瓦等于 1 百万亿瓦） 。 据 2018 年《科学》杂志报道称 ， 欧洲极端光基础设施已部署了 10 万亿瓦特等级的激光器 ， 中国科学家拟建造 100 万亿瓦特等级的激光器 ， 被称为 “超强激光站” 。
超强磁场在基础物理学领域有多种应用 ， 包括搜寻暗物质 。 美国科学媒体曾报道称 ， 超强磁体还可以将聚变反应堆内的等离子体限制在更小的区域 ， 为未来可实现的聚变能源奠定基础 。
【来源：IT之家】【作者：叶倾城】
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