有史以来最强的激光器，它们的光束正在帮助科学家探测宇宙的结构。

一个研究实验室内，明亮的绿光充满了科技巨头的真空室。它有两个网球场那么大。墙壁用 60 厘米厚的混凝土屏蔽，以阻止辐射泄漏，工作人员戴着口罩和发网，以确保精密的电子设备不受影响。

与商店中扫描条形码的连续激光器不同，Zeus 是一种脉冲激光器，以几亿分之一秒的时间突发发射。每束光束的峰值功率可达三拍瓦，相当于全世界用电量的一千倍。例如，具有如此极度压缩能量的激光器将帮助研究人员研究支撑现实的量子定律，或者重现太空中极端天体物理学的条件。

但宙斯并不是唯一能够在未来几年揭示新发现的巨型激光器。

人们正在推动技术发展，并寻找有趣的科学。

一种名为 Vulcan 20-20 的激光器将于2029 年完工，成为世界上最强大的激光器。它将产生比最强烈的太阳光亮一百万、十亿、十亿倍的光束。这个单一脉冲产生的能量是整个世界产生的能量的六倍多，但持续时间不到万亿分之一秒，其目标尺寸仅为几微米（或 0.001 毫米）。与宙斯一样，火神 20-20 将邀请世界各地的科学家进行实验，这些实验可能会改写我们对宇宙、核聚变甚至创造新物质的理解。

令人印象深刻的不仅仅是激光的功率，还有激光的强度。要了解这种强度，请想象 5 亿个标准 40W 灯泡。现在将光线压缩成人类头发十分之一大小。其结果是产生非常非常强烈的光源，正是它创造了所有有趣的等离子体物质，例如巨大的电场和磁场，以及粒子加速。

Vulcan 20-20将允许科学家在实验室中进行天体物理学研究——重现遥远星系的条件，以分析恒星或气体云等的内部运作，或者物质在暴露于特定温度和密度时的行为方式。该研究领域是由研究宇宙的愿望驱动的。天体物理学研究通常是“观察性的。

你用某种望远镜对着它，你会看到各种各样的东西。但这又引出了一个问题：到底发生了什么。

 人们希望，用这种功率的激光进行实验将首次能够对某些理论是否有效进行真正严格的测试。

谜团之一是磁场的起源，磁场围绕着宇宙中大多数实体，如恒星和行星。“为什么会有这些磁场？这并不完全明显。”没有任何观察可以真正回溯并测试它们最初存在的原因。其中一种测试方法可能涉及合并物质以产生冲击波，并添加人造湍流，例如由分子云、行星和尘埃等引起的类型，看看是否“会产生磁场”。 

实验将探索宇宙射线（几乎可以以光速传播的高能粒子）的起源、射流（高能碰撞中喷出的粒子喷雾）是如何形成的，以及巨行星内部的结构。

研究人员还将使用激光器来研究新材料的形成。氮化硼是一种比金刚石更硬的材料，被发现可能具有亚稳态——在实验室制造的非常高的压力和强度条件下产生，随后可以在环境温度下生存。然后问题是，你还可以用同样的方法制作什么其他材料？。它们会具有奇妙的电子或光学特性吗？我不知道。但至少有一个金块告诉我们，有一些值得探索的东西。

核聚变也在超高功率激光器的热门名单上。研究人员使用激光第二次实现了能量净增益。继去年 12 月该中心取得初步突破后，今年的实验创造了比第一次更高的能源产量，再次燃起了人们对清洁能源可能取代我们现有能源的希望。（聚变反应不会释放温室气体或放射性废物。） 

源：BBC