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蜈蚣大仙:金光是否能对抗致命激光?

时间:2023-07-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:西游论道1:蜈蚣能放金光吗?蜈蚣个体总类差异较大,体长为1~34毫米。蜈蚣第一对脚呈钩状,锐利的钩端有毒腺口,能排出毒汁。被蜈蚣咬伤后,毒腺分泌出大量毒液,注入人类皮肤而使之中毒。图2-26 蜈蚣大仙蜈蚣的身体不会放出金光,因为体内没有发光器官和物质。萤火虫体内有一种磷化物叫发光质,经发光酵素作用而引起化学反应。激光威力强过蜈蚣大仙金光的百倍,它是20世纪人类继原子能、计算机、半导体之后的一个重大发明。

蜈蚣大仙:金光是否能对抗致命激光?

西游漫话:

黄花观的观主原是多年蜈蚣修炼成精,与盘丝洞的七个蜘蛛精是同门师兄妹。唐僧师徒不知内情,路过黄花观时,进去讨杯水喝,顺便歇歇脚。正巧蜘蛛精也逃到此地避难,老道得知事情经过后,想出一个恶毒的办法:用毒药混在枣子里面,毒死唐僧师徒四人。机警的猴哥发现枣子异常,没有吃下肚子。老道露出真面目,拔剑与猴哥大战五六十回合。无奈本事不如人,老道拿出自己的看家绝活:只见他解开衣带,忽辣的响一声,脱了皂袍,把手一齐抬起。那两胁下有一千只眼,眼中迸放金光,十分厉害:森森黄雾,两边胁下似喷云;艳艳金光,千只眼中如放光。左右却如金桶,东西犹似铜钟。此乃妖仙施法力,道士显神通。幌眼迷天遮日月,罩人爆燥气朦胧。把个齐天孙大圣,困在金光黄雾中。

猴哥慌了手脚,只在那金光影里乱转,向前不能举步,退后不能动脚,好像在个桶里打转转。无奈之中往上猛地一跳,却撞破金光,扑的跌了一个倒栽葱。撞的头疼,急伸头摸摸,原本铜头铁臂都撞软了。危机之中猴哥变为一只善于钻洞的穿山甲,往地下钻出有二十余里,方才出头。死里逃生的猴哥力软筋麻,浑身疼痛,止不住眼中流泪。幸亏猴哥请来毗蓝婆菩萨,毗蓝婆有个绣花针,是他儿子昴日星官在日眼里炼的。昴日星官是只公鸡,毗蓝婆自然是只母鸡。鸡最能降蜈蚣,毗蓝婆收伏黄花观主现出原形,把这只大蜈蚣带回山洞去看家护院。

西游论道1:蜈蚣能放金光吗?

蜈蚣又名百脚虫,是一种常见的爬行动物。有些蜈蚣步足又多又短,有35对、45对的,最多有达到173对的。蜈蚣个体总类差异较大,体长为1~34毫米。蜈蚣第一对脚呈钩状,锐利的钩端有毒腺口,能排出毒汁。被蜈蚣咬伤后,毒腺分泌出大量毒液,注入人类皮肤而使之中毒。

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图2-26 蜈蚣大仙

蜈蚣的身体不会放出金光,因为体内没有发光器官和物质。自然界有少数动物可以发光,发光的形式和发光装置因种类不同而异。萤火虫体内有一种磷化物叫发光质,经发光酵素作用而引起化学反应。它发出的能量只有10%转为热能,其余90%变作光能,发光效率极高,这种光称为冷光。常见萤火虫发光有黄色、红色、绿色,雄萤腹部有两节发光,雌萤只有一节发光。萤火虫发光需要消耗能量,晚上发光只维持2~3小时。成虫寿命只有5天至两个星期,这段时间主要为繁殖下一代。

夜光虫是生活在海水中的原生动物,夜间由于海水波动的刺激能发光。它们个头很小,繁殖能力却很强,聚集在一起景象十分壮观。有些夜光虫发出蓝色的荧光,将整个海岸染成一片幽蓝。荧光乌贼只有7厘米长,发出的光可以照亮30厘米。它腹面有3个发光器,在氧气、镁离子和荧光酶的参与下发出冷光,遇到天敌时射出强烈的光,会把天敌吓得仓皇而逃。

近年来人们依靠科技进步,使一些原本不会发光的动物发出荧光,不断创造自然的奇迹。荧光猪又称绿色荧光蛋白转基因克隆猪,在紫外光源激发下,猪的口舌、鼻、四蹄放射绿色荧光。在荧光显微镜下观察,猪全身细胞都发出荧光。荧光猪的繁育过程很复杂,科学家在猪的体细胞中植入可合成绿色荧光蛋白质的基因,然后取出含转基因的细胞核,植入猪的未受精卵(已剔除细胞核)中,制成胚胎,最后植入猪的子宫,母猪产下绿色荧光转基因克隆猪。

2009年日本科学家培育出世界上第一批可以复制人类疾病,会发光的转基因灵长类动物,在一种基因的帮助下,他们让狨猴皮肤发出绿色荧光。中国科学家历时4年成功催生荧光鼠,为胚胎干细胞、人类基因功能、人体组织工程、克隆器官等提供了基础。荧光老鼠在紫色光照射下全身产生绿色荧光,在黑暗环境中显得炫目耀眼。

西游论道2:激光能敌万丈金光吗?

蜈蚣大仙千只眼睛放出的金光,差点把铜头铁臂的猴哥烤化掉,五百年前西游记的幻想今天已经成为现实。激光威力强过蜈蚣大仙金光的百倍,它是20世纪人类继原子能、计算机、半导体之后的一个重大发明。

激光起源于爱因斯坦提出的受激辐射理论,组成物质的原子中粒子分布在不同能级上,高能级的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跃迁到低能级,辐射出与激发它的光相同性质的光,出现一个弱光激发出一个强光的现象,这种受激辐射的光放大就是激光。1960年5月15日,美国科学家梅曼获得波长为0.6943微米的激光。他利用一个高强闪光灯管刺激红宝石水晶里的铬原子,产生一条相当集中的纤细红色光柱,它射向某一点时达到比太阳表面还高的温度。一台巨脉冲红宝石激光器发出的激光比太阳光还亮200亿倍,能穿透一张0.3厘米厚的钢板,但总能量不足以煮熟一个鸡蛋。

激光具有以下性质:

1.定向发光

激光器发射的激光朝一个方向射出,光束的发散度极小,接近平行。1962年人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万千米,但激光在月球表面的光斑不到2千米宽。

2.亮度极高

激光是定向发光,大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度极高。

3.颜色极纯

光的颜色由光的波长或频率决定,一定波长对应一定的颜色。激光器输出的光,波长分布范围非常窄,颜色极纯。

4.能量密度极大

光子的能量与频率有关,频率越高则能量越大。激光的能量密度很大,它的作用范围很小,短时间里聚集起大量的能量。

激光在现代社会有广泛的应用,如激光打标、激光通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光矫视、激光美容、激光扫描等。

以下是半个多世纪以来,激光的发展与应用历程:

1917年:爱因斯坦提出“受激辐射”理论。

1960年:美国科学家梅曼实现第一束激光。(www.xing528.com)

1961年:激光首次在外科手术中用于杀灭视网膜肿瘤

1962年:发明半导体二极管激光器。

1969年:激光用于遥感勘测,激光测得地—月距离误差在几米范围。

1971年:激光全息摄像出现。

1974年:第一个超市条形码扫描器出现。

1975年:IBM投放第一台商用激光打印机。

1978年:飞利浦制造出第一台激光盘(LD)播放机。

1982年:第一台紧凑碟片(CD)播放机出现。

1983年:美国总统里根提出“星球大战”计划,描绘基于太空的激光武器。

1988年:北美和欧洲之间架设第一根光纤,用光脉冲传输数据。

1991年:激光治疗近视,海湾战争中第一次用激光制导导弹

1996年:东芝推出数字多用途光盘(DVD)播放器。

激光在军事领域的研究更加激烈,利用激光原理设计的激光武器采用定向发射激光束直接毁伤目标,具有攻击速度快、转向灵活、实现精确打击、不受电磁干扰等优点。激光武器已有30多年的发展历史,各国大力研发战术激光武器和战略激光武器。战术激光武器直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等,打击距离可达20千米,主要代表有激光枪和激光炮。国外有一种红宝石袖珍式激光枪,外形和大小与一支钢笔相当,能几米之外烧毁衣服、烧穿皮肉,一定距离内使火药爆炸。美国军方开发“人员阻止与刺激反应枪”的激光武器,它发出的激光能使敌人眩晕,但不会造成终身伤害。这种武器安装有两个低功率半导体激光器,一个发射可见激光,另外一个发射红外光,这种激光枪只有来复枪大小,适宜单兵携带。

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图2-27 激光枪

另外一种类型的激光射线枪,通过闪光灯作为能源,应用钕玻璃棒作为激光介质。它需要从AA电池组获得12伏直流电源,短时间内通过3焦耳的脉冲释放共500焦耳能量,发射波长为1.06微米的红外光线。这些光线由准直镜进行聚焦,使光线拉直并保持平行。激光对眼睛有一定的伤害作用。大量的光在瞬间聚中于眼睛视网膜上,视网膜的感光细胞层温度迅速升高,会发生坏死而失去感光作用,这是不可逆的损伤,会造成眼睛永久失明。这种武器威力巨大,被列为第四级危险激光器。

性能和威力更大的战略激光武器与航天器相结合,沿着空间轨道巡逻,一旦发现目标立刻攻击,例如摧毁对方的侦察卫星、预警卫星、通信卫星气象卫星,甚至能将洲际导弹摧毁在助推上升阶段。战略激光武器是夺取宇宙空间优势的理想武器之一,也是军事大国耗费巨资进行激烈争夺的根本原因。1975年11月,美国两颗监视导弹发射井的侦察卫星飞抵西伯利亚上空时,被苏联的“反卫星”陆基激光武器击中,变成毫无用处的瞎子。

美国空军发展机载激光武器,也称机载激光炮,安装在波音747大型喷气式飞机上方,由四个激光器,自适应光学仪器,传感器以及可定位、跟踪和分析打击导弹的计算机组成。它的工作原理为:红外线传感器充当“侦察兵”的角色,探测导弹推进过程中的热源,将信息实时传达给自动追踪激光器。自动追踪激光器跟踪导弹,报告相关的跟踪信息,如距离、速度和高度。跟踪照明激光器扫描目标,计算出高能激光器的最佳射击位置。信标照射激光器发射光线照射目标导弹,测定目标导弹与机载激光武器之间的大气湍流,将信息分发给位于高能激光器瞄准装置内的自适应光学系统。自适应光学系统装有可变形的反射镜,可补偿大气湍流的影响。炮塔安装在机头上方,内嵌有机载光学系统的1.5米望远镜。高能激光器向目标导弹发射百万瓦能量的激光束,穿透目标导弹的外壳,摧毁目标导弹。

西游论道3:激光刀与激光剑能用吗?

激光是未来战场令敌人胆战心惊的杀人武器,但是医生利用激光可治疗多种眼科疾病,例如视网膜凝结手术和虹膜穿孔手术。人眼的视网膜感受外来光线刺激,它紧贴在眼底上。视网膜发生病变出现裂孔,眼球内的玻璃体通过孔洞进入视网膜,使视网膜剥离下来,病人的视力渐渐减退,直到丧失视力。若在发病早期把裂孔封闭,能使视网膜损伤得到治疗并恢复正常。医生利用能量适中的激光脉冲,使光束射入眼内,聚焦在裂孔上,使裂孔周围的蛋白质变成凝胶状态,把裂孔封闭起来。青光眼可能造成病人失明,临床上可以用氩离子激光器发射的蓝绿光来做穿孔术,微细血管吸收蓝绿光后凝结,可以防止虹膜出血。

激光能量高度集中,可以作为外科手术用的激光刀。常用有二氧化碳激光刀,刀刃是激光束聚集的焦点,焦点小到0.1毫米,功率密度达到10万瓦/平方厘米。激光所到之处,皮肤、肌肉、骨头迎刃而解。激光刀突出的优点是十分轻快,手术过程没有丝毫的机械撞击。功率为50瓦的激光刀切开皮肤的速度为10厘米/秒,切缝深度约1毫米,和普通手术刀差不多。用激光刀来切开骨头,几乎和切皮肤一样快,比普通手术刀优越多了。使用激光刀能减轻医生的劳动强度,也能减轻病人的痛苦。激光对生物组织有热凝固效应,可以封闭切开的小血管,减少出血。

激光剑是不少科幻电影中的得力武器,《星球大战》是电影史上最经典的作品之一。从1977年导演卢卡斯推出第一部《星球大战》,到2005年以《西斯的复仇》结束整个系列,《星球大战》派生了众多电视剧集、书籍、电子游戏、玩具等产品,电影在过去三十年里创造的商业价值超过200亿美元。

电影中主人公天行者和黑武士用激光剑进行惊险的对打,仿佛回到地球人原始野蛮的棍棒决斗时代。科学家表示激光剑有许多错误之处。光束在同一种媒介中没有障碍物,会沿直线向前传播,不会从剑把跑到剑尖突然半路停下来,只有传播一段距离后能量衰减才会逐渐消失。两位勇猛的角斗士挥舞着光剑对打时,不时发出铛铛的碰撞声,两人还用力把剑压向对方。光是一种波,相遇时原来的波会在各自的方向上传播而没有相互作用。激光不同于人们想象的一道亮光,激光会聚在一起,很少向两侧发散,除非空气中有较多尘埃和烟雾而发生散射,否则人眼在光束两侧看不到它,激光只有照到物体上才会形成一个小亮点。如果天行者拿光剑向黑武士砍去,黑武士拿盾牌一挡,光剑有可能因为光的反射砍向天行者自己。电影中这些光剑只是一种特效,实际拍摄时演员手里拿的道具是一把剑柄,剑柄上插着铝棒,铝棒的长度就是光剑的剑刃。剑柄用塑料制成,铝棒涂成红色、绿色或蓝色。演员舞动这些道具如同真正的剑一般。电影的每个帧会以极高的分辨率扫描至计算机中,特效师仔细浏览计算机屏幕中的每个帧,依次在上面勾勒出剑柄,并为光剑涂上颜色使其发出耀眼的亮光。

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图2-28 光剑

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