用伽马射线激光聚焦能力及远射功能击毁外太空武器的讨论

激光，应该说是个家喻户晓的东西，但是如果真的问起来什么是激光，恐怕不会有太多人能准确的说上来。激光，英文称之为laser，这个东西的中文名称当年是很受争议的，“莱塞”、“雷射”、“光激射器”、“光受激辐射放大器”怎么叫的都有，小时候好像还没少听到镭射这个词，都以为跟居里夫人的镭有关系，现在想想其实就是laser的音译之一，幸亏最后有钱学森院士拍板，这个东西也算是有个官方的中文名称了。laser这个词来自于五个词汇的英文首字母，Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，直译过来叫受激辐射光放大器，虽然不像直接叫激光来的酷炫，但是对于我们这些相关专业的科研狗而言，这个全称很精炼的概括了激光产生的原理。

想要说明白激光的原理，还真不能着急，要绕一个大弯，一上来就太直接对于不太了解这方面的同学来说有点刺激。

激光的原理必须要从物质中的粒子能量说起，还必须是一些特定物质中的特定粒子，有两个或者两个以上的能量状态，有时候处在高能状态，激昂亢奋，有时候处在低能状态，像早晨两三点钟的太阳。

当粒子从高能状态松懈下来变成低能状态时，损失的能量就会以光子的形式辐射出来。

诸如白炽灯的光源发光都是通过自发辐射，通电后高能态粒子数增多，自发辐射就发生的非常频繁。

这个过程称为自发辐射，这里应该可以很容易看出来，这还不是激光，虽然同样是光，是光也不是激光，反正就不是激光。

自发辐射的光子很散漫，如果说激光的光子像天安门广场的阅兵队伍，那自发辐射的光子就像一群脱缰的野狗，毫无组织纪律性，而且它的发生不受控制，有时候不来，有时候乱来。

既然亢奋的粒子会损失能量转变的萎靡，那么反过来，本来一蹶不振的粒子会不会通过某种方法获取能量的兴奋起来呢？答案是肯定的，同辐射过程类似的，低能量的粒子会紧盯着路过的光子，见到合适的就会“劫持”下来，把光子的能量一扫而光，用来将自己上升到高能态，这一过程称为受激吸收。

1917年，爱因斯坦提出了一个想法，高能量状态的粒子可能也喜欢盯着路过的光子，当有自己心仪的光子路过的时候，高能粒子不会把它们留住，而是放出能量跟它走，像极了爱情。原来的粒子损失了能量，从高能变化为低能，而变化的能量会产生一个与路过光子完全相同的光子，这个过程称为受激辐射。

受激辐射是产生激光最核心的部分，可以看到辐射前后就表现为光被放大了，并且产生的光子与原光子的频率相同步调一致，也就是所谓的具有相干性

路过的光子从一个变化为两个，即光被放大了。这时候小学语文基础扎实的同学敏锐的发现，受激辐射光放大，这个名字的关键词已经全部出现了，但是还是先冷静，此时的光仍然不能称为激光，还有两个重要问题需要解决，也就是前面铺垫介绍的自发辐射和受激吸收。

首先要克服的问题是受激吸收，如果高低能级的粒子都同时盯着路过的光子，那很难保证最后到底是被劫持的多还是放出的光子多。而且事实上，自然条件下低能级的粒子都会多于高能级的粒子，这里就需要加入第一个人为的介入，即用某种方法，让低能级的粒子都跑到高能级去，让大家都亢奋起来。此时的状态有个很cooool的名字，叫粒子数反转，或者称为激发态。产生粒子数反转的方法因物而异，取决于用于辐射产生激光的物质，这种方法可以是通电，也可以是光照，总之一定是一种输入能量的手段。

当受激辐射远大于受激吸收，就可以开始面对另一座大山，自发辐射。自发辐射是高能态粒子自然发生的，换言之只要有高能态粒子，它就有可能发生，更何况之前已经人为的将低能态粒子都上升到了高能态，自发辐射过程自然是拦都拦不住。因此解决问题的思路就在于，要想办法让受激辐射远大于自发辐射。

办法就是在粒子数反转状态的工作物质前后两端加上两个反射镜，其中一端是全反射镜，另一端是部分的反射镜，这一结构被称为谐振腔。当受激辐射发生时，方向合适的光子会在两个反射镜之间反复横跳，多次经过工作物质，反复产生受激辐射，不断增强光束。

部分反射镜会随时能看将一部分光透射出来，而随着不断受激辐射放大，透射的光束也被不断增强。由于两面反射镜位于特定的方向，对于方向不合适的受激辐射光，也就无法产生稳定的震荡，因此我们能看到激光有明确的方向性，这也是谐振腔筛选的结果。

可以看到只要传播方向符合要求的光才能在腔内形成稳定的震荡，不断被变大，这也就是激光具有明确方向性的原因，因为传播方向不符合要求的光都被筛选出去。

原创需要保护的部分

强光通过红宝石能够产生激光，那么伽马射线通过红宝石会不会产生类似于激光的一束看不见的伽马射线光速呢？也就是伽马射线流，这里需要的不是真正意义上激光，而是集聚一束高能量的伽马射线流，能将其传输的足够远，能使外太空武器瘫痪伽马射线武器，前苏联切尔诺贝利核电站事故所用的事故放射性物质处理机器人，在高放射性的环境当中所有的电子元件全部遭到损坏，那么用伽马光束（不可见的伽马射线流）照射到外太空武器上，是否也会造成他的电子元件损坏报废呢？如果能达到这个目的，就达到了我们摧毁外太空武器的目标，伽马射线的来源用核电站的乏燃料（发电后的核废料）放射性极强，用它作为放射源用铅板作为辐射安全防护屏蔽，这样我们才能相对安全的研究和使用它啦。