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报告文学 | 追光

一道光,劈开天地混沌,人类开始了对世界及自我的探寻。

光无处不在。它是看见,是观察及研究的最重要工具,是牵引人类从黑暗中走出的力量。

从钻木取火,到发明电灯,再到探索微观世界的先进光源,人类自诞生以来,就从未停止过追光的脚步。

神奇之光

纵观人类文明史,可以说是一部利用和开发“光资源”的历史。

无论是美国发明家爱迪生发明的电光源,还是德国科学家伦琴发现的X射线源,抑或是美国和前苏联一批科学家创制的激光光源,都是人类文明进程的里程碑。

光是一种电磁波。不同的波长可以诞出不同的光,人类把肉眼可见的波段叫做“光”;不可见、更短的波段叫“X光”。光的波长越短,能量越高。如果想看到更小更清晰的物质结构,特别是物质内部的结构的话,一定要有更短的波长。

为了看得更清楚,科学家们四处寻找更短更有能量的波。上世纪60年代末,科学界终于有了新发现:就像雨中快速转动的雨伞,伞边缘切线方向会飞出一簇簇水珠一样,当高能电子束团被强迫在环形同步加速器上以接近于光速做回旋运动时,也会在切线方向发射出辐射波,这就是同步辐射光。

从被科学界发现起,同步辐射光就被冠以“神奇之光”的美誉。因为与常规光源相比,它的亮度很高,频谱宽阔、连续、平滑,可以任意选择所需要的波长且连续可调。如果拿医院里的X光机做对比,那么同步辐射光源就是超级X光机,它要比医院的X光机亮数百亿倍。正是有这样的亮度,人们可以借助它观察到物质的原子、分子结构。

基于以上各种优点,同步辐射光在科学、技术、医学等众多方面解决了一批常规实验室无法解决的问题,做出了重大贡献。如在医学上,可以帮助观察到细胞的层次,看到细胞里面蕴藏的信息;可以帮助观察病毒在分子层次上到底是什么结构,然后药物学家就可以针对性地找到合适的药物。

如此“神奇之光”引起了世界各国特别是发达国家的高度重视,纷纷建立了自己的同步辐射实验中心来构建光源。

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