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        “死亡射線(xiàn)”的夢(mèng)想和現(xiàn)實(shí)

        2019-10-16 02:30:44林之森
        科學(xué)之謎 2019年9期

        林之森

        “敵人一到,就立刻發(fā)射死亡射線(xiàn)?!?0世紀(jì)初,一位記者在一篇報(bào)道中寫(xiě)道,“任何可燃物與之接觸都會(huì)燃燒起來(lái),鉛像水一樣流動(dòng),它能使鐵軟化,使玻璃破裂、熔化,當(dāng)它照到水上,水會(huì)迅速汽化爆炸。”

        聽(tīng)起來(lái)好像是一種很厲害的新式武器橫空出世了。但這一切都不是事實(shí)。這里的“死亡射線(xiàn)”以及關(guān)于它的描述,完全抄自英國(guó)作家H.G.威爾斯在1898年寫(xiě)的科幻小說(shuō)《星際戰(zhàn)爭(zhēng)》一書(shū)。自威爾斯開(kāi)了一個(gè)頭之后,這種由可怕的高能光束組成的武器就成了科幻小說(shuō)里經(jīng)久不衰的內(nèi)容。

        想把它變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的也大有人在,不過(guò)最后都以騙局或鬧劇收?qǐng)?。今天回憶這段歷史,頗值得我們玩味。

        子虛烏有的F射線(xiàn)

        在20世紀(jì)之交,新型輻射的發(fā)現(xiàn)層出不窮。德國(guó)物理學(xué)家海因里希·赫茲在1887年證明了無(wú)線(xiàn)電波的存在,另一位德國(guó)物理學(xué)家威廉·倫琴在1895年制造出X射線(xiàn),隨后很快又發(fā)現(xiàn)了α、β和γ射線(xiàn)。

        在此后的幾年里,隨著歐洲逐漸走向戰(zhàn)爭(zhēng),一場(chǎng)軍備競(jìng)賽開(kāi)始了——高科技武器越來(lái)越吸引人的眼球,于是讓騙子們有了可乘之機(jī)。

        1913年,意大利發(fā)明家朱利奧·烏利維聲稱(chēng),他發(fā)明了一種新的隱形紅外輻射,他稱(chēng)之為“F射線(xiàn)”。他說(shuō):F射線(xiàn)能夠穿過(guò)空氣傳遞足夠大的能量,只需在16千米外引爆火藥。裝備有F射線(xiàn)發(fā)生器的軍隊(duì)可以摧毀敵人的子彈和火炮,引爆他們的彈藥,從海岸上直接把敵艦炸毀。

        意大利軍方一聽(tīng),豎起了耳朵,立馬撥給烏利維一筆錢(qián),用于建造實(shí)驗(yàn)室。到1914年,烏利維聲稱(chēng)他的F射線(xiàn)在實(shí)驗(yàn)中炸毀了河流中的魚(yú)雷,并計(jì)劃進(jìn)行一次公開(kāi)試驗(yàn),邀請(qǐng)軍方官員前來(lái)觀看。

        不過(guò),就在試驗(yàn)前夕,事情發(fā)生了一個(gè)戲劇性變化。烏利維愛(ài)上了負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的意大利海軍上將的女兒。這對(duì)情人突然私奔了。至于私奔原因,雖然烏利維口口聲聲說(shuō)是女方父親不同意他們的婚事,但真實(shí)原因很可能是烏利維怕騙局被當(dāng)眾揭穿。因?yàn)楹髞?lái)有人發(fā)現(xiàn),烏利維用來(lái)引爆魚(yú)雷的,根本不是什么射線(xiàn),而是金屬鈉——我們知道,金屬鈉在水中會(huì)劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量的氫氣,而氫氣與空氣混合極容易爆炸。

        特斯拉和“死亡射線(xiàn)”

        在大西洋另一邊的美國(guó),很多人也被射線(xiàn)技術(shù)迷住了,其中最著名的是交流電之父、具有傳奇色彩的物理學(xué)家尼古拉·特斯拉。就在《星際大戰(zhàn)》出版的同一年,特斯拉演示了用無(wú)線(xiàn)電波操控一艘船的模型;1899年,他又展示了在空中短距離輸送電力。他聲稱(chēng)自己很快可以將電力傳輸?shù)酱笪餮蟊税丁?901年,當(dāng)時(shí)的金融大亨摩爾根向他提供了15萬(wàn)美元(換算成今天的貨幣,值400多萬(wàn)美元),用于在紐約附近的長(zhǎng)島建造57米高的發(fā)射塔。

        但這項(xiàng)技術(shù)在物理學(xué)上是站不住腳的,所以等錢(qián)花光了,特斯拉也沒(méi)有研究出個(gè)名堂來(lái)。1916年3月,隨著美國(guó)參加第一次世界大戰(zhàn),特斯拉趁機(jī)告訴《電子實(shí)驗(yàn)家》雜志,他可以用無(wú)線(xiàn)電力在數(shù)百千米外引爆炸藥。該雜志的封面以“特斯拉毀滅器”為題,展示了海岸上的一座發(fā)射塔和海上正在爆炸的一艘船只。但這不過(guò)是一條臆造的假新聞,特斯拉的目的是吸引公眾的關(guān)注和投資,為他的后續(xù)研究籌措資金,結(jié)果很多人上了當(dāng)。1917年,憤怒的投資者把特斯拉的發(fā)射塔大卸八塊。

        后來(lái),特斯拉也偶爾談到死亡射線(xiàn),1934年,他宣布發(fā)明了另一種“死亡射線(xiàn)束”,能在地球曲率允許的范圍內(nèi)發(fā)射一束微小粒子。1943年他去世時(shí),美國(guó)陸軍部從麻省理工學(xué)院派了一位專(zhuān)家前去查看特斯拉遺留下來(lái)的手稿和發(fā)明,看看是否有軍方感興趣的東西。這位專(zhuān)家發(fā)現(xiàn),1935年蘇聯(lián)曾偷偷支付特斯拉25000美元,用于研究“死亡射線(xiàn)”,但也沒(méi)取得任何結(jié)果。

        特斯拉雖然是一位了不起的物理學(xué)家,但他備受推崇的大部分工作都是在19世紀(jì)完成的,他在20世紀(jì)做的很多事情都只能算是莽撞的冒險(xiǎn),只給他增添了傳奇色彩。他對(duì)“死亡射線(xiàn)”的研究即為一例。

        用紫外線(xiàn)開(kāi)道

        在第一次世界大戰(zhàn)期間,隨著空戰(zhàn)和火箭戰(zhàn)的首次出現(xiàn),使得人們對(duì)死亡射線(xiàn)的興趣進(jìn)一步增加,人們將其視為對(duì)抗來(lái)自空中攻擊一種的手段。1921年9月,法國(guó)陸軍總司令在《紐約時(shí)報(bào)》上寫(xiě)道:“在這些射線(xiàn)的襲擊下,飛機(jī)會(huì)像被雷電擊中一樣墜落,坦克會(huì)起火,戰(zhàn)艦會(huì)爆炸,毒氣會(huì)散去。”1923年,當(dāng)幾架飛越德國(guó)領(lǐng)空的法國(guó)飛機(jī)被迫緊急著陸時(shí),法國(guó)官員懷疑德國(guó)使用了無(wú)線(xiàn)電子射線(xiàn)武器,于是更激發(fā)了他們想要擁有類(lèi)似武器的強(qiáng)烈愿望。

        一位叫格林德?tīng)枴ゑR修斯的英國(guó)發(fā)明家從中嗅到了機(jī)遇。1924年,他在一次會(huì)議上透露了一個(gè)關(guān)于“死亡射線(xiàn)”的設(shè)想。他設(shè)想用紫外線(xiàn)使空氣電離,從而讓空氣導(dǎo)電,這樣就可以摧毀飛機(jī),甚至消滅整支軍隊(duì)。

        這個(gè)想法并不愚蠢:紫外線(xiàn)可以電離空氣中的原子,而離子確實(shí)能導(dǎo)電。但問(wèn)題是,要達(dá)到摧毀飛機(jī)的目的,需要極強(qiáng)的紫外線(xiàn),而且在傳播過(guò)程中,為了集中能量,紫外線(xiàn)還不能發(fā)散,要像現(xiàn)在的激光一樣傳播。此外,在紫外線(xiàn)開(kāi)辟的路徑上,雖然有了離子,但要讓它們形成電流,需要很高的電壓。這一切,不要說(shuō)當(dāng)時(shí),就是現(xiàn)在我們也做不到。英國(guó)空軍部聽(tīng)了馬修斯的陳述之后,撥給他1000英鎊去研究。但馬修斯的“死亡射線(xiàn)”最好的表現(xiàn)也只是讓14米外的一臺(tái)摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

        到了1930年代,隨著第二次世界大戰(zhàn)的臨近,雷達(dá)也發(fā)明了。雷達(dá)成了英國(guó)人對(duì)付敵方轟炸機(jī)的最佳防御武器。不過(guò),英國(guó)軍方對(duì)“死亡射線(xiàn)”的研究沒(méi)有完全死心??哲姴恳欢葢屹p,任何人只要能用射線(xiàn)殺死100米之外的一只羊,就可以得到1000英鎊的獎(jiǎng)金,但似乎沒(méi)有一個(gè)人領(lǐng)過(guò)這筆獎(jiǎng)。后來(lái),漸漸地,也就再?zèng)]有人提起“死亡射線(xiàn)”了。

        作為“死光”的激光武器

        20世紀(jì)60年代,隨著激光的出現(xiàn),人們對(duì)于“死亡射線(xiàn)”的熱情又恢復(fù)了。各個(gè)國(guó)家一直在秘密研制以“死光”著稱(chēng)的激光武器。激光武器具有能量集中、傳輸速度快、命中率高、轉(zhuǎn)移火力快、抗電磁干擾、能重復(fù)使用、發(fā)射費(fèi)用低等特點(diǎn)。

        激光武器擊毀目標(biāo)的原理有三種,每一種都是致命的。

        第一種,熱破壞。當(dāng)目標(biāo)物體(如飛機(jī)、導(dǎo)彈、船艦等)受到強(qiáng)激光照射后,表面材料吸收熱量而被加熱,軟化、熔化、氣化直至電離,最后要么洞穿,要么爆炸。

        第二種,力學(xué)破壞。當(dāng)被激光照射的物體被氣化、電離后,形成的等離子體會(huì)高速向外噴射,反沖力則會(huì)使目標(biāo)物體變形斷裂。

        第三種,輻射破壞。如果發(fā)射的激光是紫外線(xiàn)或X射線(xiàn),它們具有穿透材料的本領(lǐng),能破壞目標(biāo)內(nèi)部的電子器件,讓目標(biāo)物體直接癱瘓。

        但激光武器的缺點(diǎn)是不能全天候作戰(zhàn),受限于大霧、大雪、大雨;而且激光發(fā)射系統(tǒng)屬精密光學(xué)系統(tǒng),在地形復(fù)雜、塵土飛揚(yáng)、地面不時(shí)有震動(dòng)的戰(zhàn)場(chǎng)上運(yùn)行不易。此外,激光武器需要消耗大量電能,在能量?jī)?chǔ)存設(shè)備難微型化(如高能電池)的問(wèn)題解決前,也難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

        但激光武器的研究也在一步步推進(jìn)。據(jù)報(bào)道,2010年美國(guó)軍方在一次秘密試驗(yàn)中,用激光武器成功摧毀了一枚“喀秋莎”導(dǎo)彈。這是世界上第一個(gè)以激光為基礎(chǔ)的反導(dǎo)彈系統(tǒng)。此后據(jù)稱(chēng),美國(guó)雷神公司又用激光武器摧毀了4架無(wú)人機(jī)。

        如此看來(lái),也許只有激光才是真正有前途的“死亡射線(xiàn)”。

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