第8章 光束武器(第3/5頁)

羅登貝瑞也沒太在意相位槍的另一個在科學上不太準確的地方,其他科幻作品中的光線武器也有類似問題,即從側面可以清晰地看到武器發射出來的光線。從心理學上說,利用可視光線明顯地區分光束武器和傳統手槍之類的武器很有必要。我們無法捕捉到子彈以每小時幾百英裏的速度擊中目標的整個過程,如果光束武器也是突然間就擊中目標,光束武器和子彈看上去就太相似了。但是,光不像其他的物體那樣肉眼可見。一束光、激光或者其他光在不反射的情況下,我們從側面是看不見它們的。

當然,在激光表演中我們可以看到光線,這是因為空氣中有大量的煙。煙中的顆粒讓光線發生折射,進入人眼,我們才能看到光線。但在真空的太空中或者宇宙飛船的走廊裏,煙並不常見。正因為如此,從側面我們應該看不到光線,最多能看見激光打到目標上出現的亮點,比如激光筆。在科幻作品中,激光瞄準基本上會基於這個事實,我們除了在即將遇害的人胸口看見不祥的紅點外看不到任何光線。然而,光線武器大多不會遵循這個事實。

激光,毋庸置疑是現實世界中最接近科幻作品的發明。激光的前身是微波激射,它是愛因斯坦1916年提出的概念的現實版本。通過合適的介質,光子可以激發電子,使電子進入半穩定的高能狀態。此時,第二個光子和高能電子相互作用,產生兩個光子。其結果有點兒類似光的放大。

20世紀50年代,這個過程由介質氨氣實現,微波經過氨氣會產生放大效應。理論和實驗幾乎同時公開,蘇聯科學家亞歷山大·普羅霍羅夫和尼古拉·巴索夫提出理論,美國人查爾斯·湯斯在蘇聯科學家發表論文之前就實現了微波激射,但在文章發表之後才公布自己的實驗。微波激射的概念很有意思,而且在電信和原子鐘設計方面也有實際的應用價值,但無法實現大規模的應用。利用可見光實現相似的概念在大規模利用上更有前景,世界各地的科學家都爭相研究光學微波激射器,從而展開了一場前所未有的技術競賽。

湯斯和貝爾實驗室的阿特·肖洛曾一起進行光學微波激射器的研究,但卻面臨著年輕的戈登·古爾德的挑戰。兩個團隊都想到用置於兩個內含合適介質的凹壁中的一對鏡子來聚集光線。湯斯從貝爾實驗室的角度考慮,一心想要優化通信信號,並沒有試圖把這個概念運用到極致,而古爾德則試圖產生類似太陽光的強光。

古爾德深諳這場技術競賽的潛在影響,他用文字記錄下自己的想法,標題為“粗略估計激光的可行性”。這是“激光”一詞首次出現在人類歷史中。(與此同時,湯斯正馬不停蹄地把這個新想法和已有的設備聯系在一起,他堅持使用不那麽時髦的舊稱呼,即光學微波激射。)古爾德的研究進展很快,但僅憑一己之力無法完成,於是他把自己的研究帶到了研究國防項目的技術研究集團公司裏。該公司又把這個想法進一步帶到了新成立的高級研究計劃公司裏,但古爾德依然是這個概念的倡導者。

古爾德認為激光可以有一系列潛在的軍事用途,而沒有像其他科學家那樣謹小慎微、故步自封。古爾德說,激光可以把信息帶到火星上去,在金屬上打孔,幫助武器精確瞄準,甚至可以摧毀導彈。這聽起來似乎是特斯拉對他臆想的武器的吹噓,但是古爾德做出以上設想確實有足夠的科學依據。激光研究的結果遠超預期。技術研究集團公司當初向高級研究計劃公司申請了30萬美元開展研究,最後研究總收益達100萬美元,這在當時可是一筆巨款。

高級研究計劃公司當然希望為這個有前途的項目保密,於是,接下來上演了一幕可笑的悲劇,古爾德的研究也因此被擱置。古爾德沒有通過背景審查,在那個時代的美國,他被認為從小受到左翼思想的影響,因為他在結婚以前就和妻子同居了,而且他的朋友都留著絡腮胡,看上去有反政府的傾向。古爾德不可以進入實驗樓,也不能看自己的實驗記錄,相關記錄也都被沒收了。

古爾德因為背景審查的問題而耽擱了實驗進程,湯斯的團隊也遇到了瓶頸。在這種情況下,技術競賽中出現了第三個競爭者,他就是休斯公司的工程師和物理學家西奧多·梅曼。梅曼在微波激射的研究方面非常有經驗,他決定用紅寶石作為介質,雖然當時肖洛漫不經心得出的錯誤的實驗結果已經證明紅寶石不適合做介質,貝爾實驗室也已經把這個實驗結果公之於眾。

其他競爭對手面臨的實驗瓶頸讓梅曼在技術競賽中占得先機。古爾德依然受到安全審查的困擾,貝爾實驗室則決定嘗試難度更大的介質。所以,梅曼只剩下一個最大的問題:在避免弧光燈過熱受損的情況下如何得到足夠強的光。直到此時,每個人都覺得激光應該持續工作(許多激光確實是這樣的),但梅曼的助手查理·阿薩瓦卻考慮使用瞬時的強光,這樣可以讓弧光燈有時間冷卻而不致過熱。