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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,MasakatsuMurakami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。
MasakatsuMurakami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”。
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