尼古拉特斯拉制造黑洞技术(在地球上使用强激光驱动微管内的爆炸产生兆级特斯拉磁场)

江苏激光联盟导读：利用超强的激光脉冲驱动微管内的爆炸来制造出超高的磁场。由于激光制造的能量为兆电子伏特的热电子，在内壁的冷的离子表面内爆，方向为向内的中心轴线爆炸。通过在预播种千特级均匀的磁场，洛伦兹力诱导向内坍塌离子和电子的拉莫尔回转运动（Larmorgyromotion）。由于相对论性带电粒子在中心轴线的周围的合成集体运动，强的旋转电流密度在佩塔-peta-ampere/cm2数量级，且在nm尺寸的几十nm的数量级内形成，从而生成兆数量级的特斯拉磁场。其背后的物理机理采用粒子模拟和简单的分析模型进行了揭示。这一概念的提出毫不疑问的为基础物理和超高磁场的应用打开了一扇新的大门。这一成果发表在期刊《ScientificReports》上。

微管内爆炸的示意图，在采用超强激光脉冲进行照射前，均匀的外部磁场先进行预播种

一个来自日本大阪大学的研究小组揭示了“微管内爆炸”（microtubeimplosion），这是一种新颖的机制，展示了可以产生兆级别的特斯拉磁场。

磁场应用在现代物理和工程中的不同领域中，其实际的应用范围从门铃到磁悬浮列车。由于在19世纪尼古拉特斯拉发现了磁场，研究人员开始致力于在实验室来实现强磁场以开展基础研究和不同的应用，但大家所熟悉的样品中，其磁场强度相对来说均比较弱。地磁的磁场强度为0.3?0.5高斯(gauss，G)，医院所使用的磁层析成像（magnetictomography(MRI)）的磁场强度为1特斯拉(T=104G)。相比之下，将来的磁融合和磁悬浮列车需要的磁场强度在千特斯拉的数量级(kT=107G)。直到今天，通过实验室所得到的最高的磁场强度在KT数量级。

在最近，来自日本大阪大学的科学家发现了一个新颖的机制，称之为“微管内爆炸”（microtubeimplosion），这一机制在使用超级计算机，通过粒子模拟显示可以产生兆级别的特斯拉磁场(MT=1010G)。比较令人惊奇的是，这一磁场强度是我们平常在实验室所观察到的磁场的三阶数量级。这一高的磁场强度只能在天体星球中的中子星与黑洞中有可能存在。

图解：（a）利用超强激光脉冲辐照微管爆炸的立体图，均匀的外部磁场B0在主激光照射前为预播种，（b）在微管爆炸内部的等离子体动力学的俯视图，激光制造的热电子驱动内壁的等离子的扩展进入真空中，微管通过一个预先播种的磁场强度B0来使其实现无限扭曲；（c）由于超高旋转的电流收集相对论性电子和离子，在中心产生超高的磁场强度

通过超强的激光脉冲照射一个小的塑性微管，尺寸为人体头发丝的十分之一，产生热的电子，电子的温度为几十亿度。这些热的电子，伴随着冷的离子，拓展进入微观的洞内，其速度接近光速，通过预播种一个KT数量级的磁场，导致向心聚爆的放电粒子由于洛伦兹力而无限扭曲。这一独特的圆柱形流收集性的产生前所未有的高旋转电流，电流密度在目标轴上为1015ampere/cm2，紧接着，产生数量级为MT的超高磁场强度。

日本大阪大学的实验装置

这一研究成果是MasakatsuMurakami及其合作者所开展的，证实了当前的激光技术可以在他们所提出的概念的基础上实现MT数量级的磁场。这一概念所产生的MT数量级的磁场将会导致在不同领域中的基础研究的前沿研究，包括材料科学，量子电动力学（quantumelectrodynamics(QED)）和天体物理学以及其他先进的实际领域中的应用。

文章来源:“Generationofmegateslamagneticfieldsbyintense-laser-drivenmicrotubeimplosions”byM.Murakami,J.J.Honrubia,K.Weichman,A.V.ArefievandS.V.Bulanov,6October2020,ScientificReports.

DOI:10.1038/s41598-020-73581-4