美国最强激光问世！峰值功率2拍瓦，超全球电力总输出100多倍！

2025年5月19，美国密歇根大学宣布，他们打造出了目前人类历史上最强的激光装置，峰值功率高达2拍瓦（PW）。这是什么概念？

一束激光，瞬间爆发出的能量相当于全球所有发电厂总功率的100多倍。它不是激光笔，不是焊接工具，而是一种能撕裂物质、模拟恒星爆炸、甚至可能开启“受控核聚变”大门的超级光束。

这不是科幻电影，而是真实的科学进展。它叫宙斯（ZEUS），正如其名，它正在逼近人类对“极端能量”的控制边界。

2拍瓦功率啥概念？

首先，我们要搞清楚两个关键词：“拍瓦”和 “峰值功率”。

1拍瓦（PW）等于1000万亿瓦（10¹⁵瓦），而全球所有电站加起来的总输出功率，也不过是约2.5太瓦（1太瓦 = 10¹²瓦）。所以，2拍瓦=2000太瓦（2000万亿瓦），是人类文明“稳态输出能力”的800倍。

但咱们开头说的“峰值功率”，并不是持续输出，而是在极短瞬间（飞秒级级）释放出的能量洪峰。就像一根针瞬间刺穿钢板，并不是力量大，而是能量够集中。

宙斯激光系统通过钛宝石放大器，将一束初始激光通过多级放大、压缩到极短脉冲，再聚焦到极小区域，使得它在10飞秒内释放出高达2拍瓦的光束，功率密度逼近 10²²瓦/平方厘米。

这意味着，它不仅能点爆物质，更能在微观尺度制造出等离子体风暴、时空湍流，甚至模拟接近黑洞强度的时空曲率效应。

为什么科学家要造这么强的激光？

你可能会问：这东西有什么用？答案是——它是现代物理最接近“宇宙极限”的实验装置之一。

目前，宙斯的首要目标是用于探索强场量子电动力学（QED），也就是研究在超高能光场下，真空如何“沸腾”，电子如何“自生自灭”。在传统物理中这些现象几乎不可观测，但在拍瓦激光下，这些极限效应可能成为现实。

更实际的应用，是激光驱动粒子加速。传统加速器如CERN的大型强子对撞机，需要几十公里的环形通道，而拍瓦激光可以在几厘米的等离子体中完成相同级别的加速，这被称为“等离子体尾波加速技术”。

还有一个终极目标，就是激光驱动核聚变。在美国国家点火装置（NIF）和法国MEGAJOULE计划中，超强激光用于聚焦点火氘氚燃料球，实现“受控聚变的突破”。虽然目前效率仍低，但拍瓦级激光为这扇大门提供了“钥匙”。

更疯狂的是，在宙斯的设计蓝图中，未来还计划模拟宇宙早期的极端物理环境，比如伽马射线暴、夸克等离子体、甚至是“量子真空涨落”的人工触发。

所以，拍瓦激光的意义，不是“造一个强光手电”，而是打破我们对光、能量与真空的理解上限。

宙斯是怎么造出来的？

要制造拍瓦激光，关键不是找到“更亮的光源”，而是如何压缩时间、压缩空间、压缩能量，把普通激光“榨干”成一束极限光流。

宙斯激光系统采用的是“啁啾脉冲放大技术”（CPA），这个技术曾让其发明人（Gérard Mourou与Donna Strickland）获得2018年诺贝尔物理学奖。

它的原理是：先把一束极短的激光“拉长”到纳秒级，进行多轮放大，再用光学装置“压缩”回飞秒尺度。这种方式能避免激光在放大过程中“烧毁设备”，同时又能在最终阶段释放出压倒性功率。

宙斯的设计极限是3拍瓦，目前已实现2拍瓦输出，并在逐步测试其稳定性和重复频率。整个系统由美国能源部资助，总投资超过1.8亿美元，被誉为“国家级战略科学设施”。

它的核心激光室只有一间教室大小，但墙壁厚达2米，地面铺有防震减震装置，整个系统通过超精密光学平台、真空腔体及千分之一秒级同步控制运行。

可以说，这不是造一束光，而是造一个“人造雷神之锤”。

“激光武器”和“拍瓦激光”不是一回事

听到“世界最强激光”，很多人第一反应是“老美要造光束炮了？”

但实际上，这类激光并不能直接用于武器系统。原因很简单：它的峰值功率虽然惊人，但只能维持极短的时间，且对环境要求极其苛刻（真空、无震动、极冷、不能移动）。你根本不可能把它装在一辆坦克上。

真正用于军事的激光武器，比如“高能激光拦截系统”（HEL），输出功率通常在几十千瓦到几百千瓦之间，目标是连续照射击毁导弹、无人机或飞行器。

而拍瓦激光是另一种维度的存在，它的作用不是“打东西”，而是“打基础物理”：它可以模拟超新星爆炸的等离子风暴，可以研究光子如何变成电子对，可以制造实验室尺度的“类黑洞”。

说它是武器，不如说它是科学文明的“光之加速器”。

总结

2拍瓦激光的问世，不是为了摧毁世界，而是为了理解它。

这是人类第一次，用光去挑战宇宙的极限。

而宙斯，或许正是我们通向未来能源、未来物理、乃至未来文明的那道“光之门”。