“第四空間”是否存在？

      科學家認為，這種極強的激光會將使他們通過分開真空中的虛粒子對，揭示這些粒子對的存在，甚至可以證明是否存在“額外維度”(四維空間是一個時空的概念，是指在空間架構上比我們熟悉的普通三維空間的長、寬、高三個維度又多了一條時間軸)。

      從目前的觀測看來，我們生活在一個均勻的，各向同性的三維空間加上一維時間，即四維時空中。尚沒有證據證明三維空間外的“額外維度”的存在。然而，自上個世紀初以來就有理論物理學家提出“額外維度”存在的可能性。這些額外維度不像我們周圍三維空間那樣延伸，而是緊縮到小得看不見。

      超強激光構造計劃(ELI)的項目科研領導，同時也是中心激光裝置在牛津郡迪德科特的拉瑟福德?阿普爾頓實驗室的負責人，約翰?柯黑爾說：“這種激光比目前世界上最強的激光還要強200倍。借助這種強度的激光，我們開始對之前從未涉及的物理學領域展開了探索。”

      超強激光構造計劃(ELI)超高場激光器預計在十年內建成，耗資約10億英鎊(約和16億美元)。雖然該裝置安放的位置要到明年才能確定，但包括英國在內的一些歐洲國家都在力爭做東道主。

      歐盟委員會于今年早些時候已經批準了建造另外三個激光發射器的計劃。這將成為ELI計劃的一部分，也將成為超高場激光器的原型。建立在捷克、匈牙利和羅馬尼亞的激光發射器，每臺造價約2億英鎊，預計將在2015年正式啟用。超高場激光將由10束激光組成，每束的強度都是原型激光的兩倍。因此它能在不到百萬兆分之一秒內，產生200拍瓦(1拍瓦=1千萬億瓦特)的能量，該能量比世界電力總和的10萬倍還多。

      產生巨大能量的每條激光束被儲存在一起，便形成了幾英尺寬的大型激光束。然后再將大型激光束集中對準一個小點，與陽光透過放大鏡的原理相似。該焦點上的極強激光，創造出了就連在太陽中心都不能達到的極端條件。能夠分開真空中神秘的物質和反物質粒子，從而使科學家能夠探測到這些粒子產生的微小電荷。這些“幽靈粒子對”，通常來講，在出現后相互抵消對方。但是科學家們認為，通過激光將它們分開，便能夠探測到它們。

真空是否真的“空”？

      通過發現所謂的暗物質(黑體)，有助于解釋為什么宇宙中含有的物質比我們探測到的物質要多得多的這一神秘現象。在宇宙學中，暗物質是指那些不發射任何光及電磁輻射的物質。人們目前只能通過引力產生的效應得知宇宙中有大量暗物質的存在。暗物質存在的最早證據來源于對球狀星系旋轉速度的觀測。現代天文學通過引力透鏡、宇宙中大尺度結構形成、微波背景輻射等研究表明：我們目前所認知的部分大概只占宇宙的4%，暗物質占了宇宙的23%，還有73%是一種導致宇宙加速膨脹的暗能量。

      德國物理學會會長，激光實驗室歐洲網絡主席，沃爾夫岡?山德納說，“我們都知道真空是一種不存在任何物質的空間狀態，但似乎即使在絕對的真空中都充滿粒子，只不過這些粒子在我們的宇宙中存在的時間極其短暫。”“極強的激光能夠把這些粒子分離，延長它們的存在時間。我們還要克服許多挑戰才能達到這一目標，但主要是通過增強我們現有的技術，獲得所需要的功率。”

      科技設備委員會已經將超強激光構造計劃(ELI)列為關注重點。該委員會為英國參與的重要科學設施的建設進行投資，其中包括日內瓦歐洲核子研究委員會的“大型強子對撞器”項目。

      先進激光技術中心和牛津郡迪德科特拉瑟福德?阿普爾頓實驗室的科學家們已經發展了這項技術，該技術為強激光的產生提供了必要條件。英國是超高場激光器的所在地的競選國之一，但也面臨著來自俄羅斯，法國，匈牙利，羅馬尼亞和捷克共和國的競爭。

      科學家們表示，除了為物理學領域提供了新的視角，超強激光構造計劃(ELI)激光器還將應用到醫學診斷和癌癥的治療方面。普利茅斯大學理論物理學副教授，托馬斯?海因茨博士說道：“超強激光構造計劃(ELI)將把我們引向物理學的一個未知領域，沿途中我們可能會發現一些額外的驚喜。”

現有最強激光器在哪？

      早在幾年前，美國便開始研發世界上最強激光器。據《每日郵報》2009年3月31日報道，美國科學家們當天表示，世界上最強的激光器正秣馬厲兵嚴陣以待。它能模擬生產出太陽熾熱核心中的能量。位于加利福尼亞的“國家點火裝置”(NIF)有足球場般大小，造價24億。科學家們希望該激光器最終能夠模擬太陽中心的高溫和壓力。它由192束極強激光組成，所產生的能量超過位居第二的羅切斯特大學的極強激光器產生能量的60倍之多。

      實驗時，所有激光束都將聚焦在一個小氫球上，用以引發核聚變反應。足夠的熱度和壓力能夠將小圓柱形“目標”中的氫原子融合，這樣就能釋放出比激光束本身能產生的更多的能量。在氫彈爆炸或者是在太陽中心時，會出現這樣的反應。科學家們認為有朝一日，能夠通過融合原子，而不是分裂它們，得到一種安全、潔凈的能量。“國家點火裝置”項目總監，愛德華?摩西對于該激光器的成功研制充滿信心。

      “激光就在那里，目標也在那里，我們已經驗證了光學原理。但現在要檢驗發射過程。我們已經將這些結合在一起，并用激光束射擊了目標。如此大規模的實驗還前所未有。我們想展現融合能量原理的科學依據。”愛德華?摩西說，“國家點火裝置”激光器將被廣泛地用于天體物理學的實驗當中，首要目的就是幫助政府的物理學家，確保美國的核武器的持續可靠。該強力激光器的計劃是在20世紀90年代首次初提出的，當時計劃耗資4.8億英鎊(約合7.7億美元)。它于1997年正式開始建造。”

      現在英國擬建造的最強激光器相比較之前美國的激光器，應用將更為廣泛，研究領域也更為復雜。最終，這臺可以撕裂真空的激光器會“花落誰家”，還將拭目以待。