当前位置： 加速装置 >> 加速装置发展 >> 枪虾为什么成为了最新核聚变技术的灵感
而这一创新技术的灵感来自一种称为枪虾的虾。不少人不解，为什么枪虾成为了这种最新核聚变技术的灵感？这种灵感具体是基于什么样的物理原理？这里做点进一步的简单解释。
枪虾所具有的声致发光威力
许多人知道，枪虾有一只超大的爪子，可以以非常高的速度“咔哒”一声合上。这种虾爪的运动是如此之快，以至于它向水中发射一个冲击波，并对其施加了如此大的压力，以至于撕裂成了一个气泡。
这种冲击波和气泡相互作用，气泡在形成时迅速坍塌。里面的水蒸气被加热到上万度，发出耀眼的闪光。这现象在物理学中被叫作声致发光(Sonoluminescence)，指当液体中的气泡受到声音的激发时，气泡内爆并迸发出极短暂亮光的现象。
这种气泡所放出光的强度要比传统声致发光产生的光来得弱，用肉眼并没有办法看见。在生物学上，此现象并没有任何重要性，也仅仅不过是枪虾用来击晕猎物的冲击波而已。但在物理上，却是第一个由生物利用声致发光的例子，因此年10月发现这个现象时，也半戏谑性地将其称为为“虾光现象”（"shrimpoluminescence"）。
科学家在近一个世纪前即发现有声致发光现象，引起声致发光的工作机制一直尚不清楚。譬如说，枪虾在攻击猎物时可以喷射出一道时速高达约每小时公里的水流，产生高达牛顿的力，这相当于是把一个公斤重的物块压在攻击猎物身上。考虑到螳螂虾的体型和生理机能，这看起来应该是不可能的。自从首次记录这种能力以来，科学界一直在研究这种虾，以了解它们是如何做到这种爆发能量的。
从声致发光到泡沫聚变
几十年来，声致发光现象一直让科学家着迷，这是因为当液体中的气泡在被声音激发后内爆并释放出的光与太阳表面能量的光并没有什么不同。这一过程背后的确切机制尚不确定，但引起了核聚变科学家们的极大兴趣，探索泡沫聚变（Bubblefusion）或声致聚变（Sonofusion）的可能性。
年RusiTaleyarkhan及其合作者发布的一份报告称，观察到了泡沫聚变的证据，同时创造了这个词汇，如下图所示，从左到右：气泡的形成；缓慢扩张；快速而突然的收缩；泡沫聚变、能量释放事件。
这次牛津大学科学家们所开发出出的技术属于这一泡沫聚变类型，只是所用设备为弹射加速装置·，故又称为弹射聚变技术。
声致发光的量子原理
世界上有三种光。它们要么是激光，你必须花费大量的时间和精力来制造激光；或者它们是热的，这是我们通常从太阳或钨灯或氢灯等获得的光；再或者它们是量子的。
科学家们在最近发表的研究论文中指出，由这种单个气泡内爆发射的声致发光的光粒子，具有与量子过程一致的正确特征。该新的研究发现证据表明该过程本质上是量子的。
该团队使用三种不同的设置研究了单气泡声致发光，这使他们能够确定光子是相关的，并且一旦分析它们的发射，看起来与从激光源或更传统的热发射中得到的完全不同。
研究人员解释说，“所观察到光子以特定的统计数据出现。而这个特定的统计数据被称为亚泊松（sub-Poissonian）统计特征，这证实了这种现象本质上是量子的，纯粹的量子，没有经典的类比。”
使用对光的经典电磁理解来描述激光和热光源，但是具有亚泊松分布的源在经典世界中没有等价物。
所以，这一发现非常令人兴奋。它提供了对声致发光奥秘的洞察。随着该团队计划进行的进一步研究，它还可能提供一种更便宜、更简单、更直接的方法来创建量子光源。
该研究认为，所产生的光子是纠缠对，这意味着形成的每一对都是一个单一的量子态，无论它们相距多远。他们的下一次研究成果可能会揭示情况是否如此。如果这是真的，并且声致发光可以做得更小，从而只产生少量的光子，全部纠缠在一起，这在许多其它需要昂贵激光和照明设备的科学研究中可能将非常有用。
05:07#核聚变#参考：
