激光的神奇妙用

大科技

激光，是20世纪以来人类继原子能、计算机、半导体后的又一重大发明，其亮度约为太阳光的100亿倍。自激光问世以来，激光手术、激光唱片、激光舞台等新生事物也层出不穷，而科学家的努力也让激光有了越来越多的用武之地。

发射激光下场雨

说起人工降雨，我们并不陌生。在干旱的季节，为了满足农业的用水需求，人们常常会用飞机或者高射炮向云层中投放碘化银等催化剂。这些催化剂可以在云层中形成凝结核，使云层中的水气聚拢凝成水滴或冰晶，当水滴达到一定的重量时，便会向下坠落，形成降雨。

在过去的50多年里，人们一直使用这种方法进行人工降雨，但是这种降雨方式的效率和云层中本来含有的水分的多少息息相关，因此很难预测。另外，碘化银分子通过这种方式进入大气，会不会对环境造成不良影响，我们也很难判定。

瑞士日内瓦大学的光学物理学家卡斯帕里安和他的同事，试图找到一种完全不同的方法，来解决人工降雨的问题，他们想到了激光。

他们在实验室开始了实验。一开始，他们准备了一个含有大量水分子的隔离间，然后用高能激光向内射击，结果发现隔离间内很快就凝结了大量的水珠。原来，激光光柱在射击时，将自己周围的氮气和氧气分子电离了，而这些被电离后的分子起到了凝结核的作用，水滴也就自然而然地生成了。

之后，科学家们在室外进行了实验，他们直接用激光射击云朵。最后发现，只要云朵本身含有的水分较多，就能成功形成降雨并增加降雨量。虽然目前这一技术并不成熟，还有许多问题亟待科学家们探索解决，但是激光降雨这种环保的人工降雨法一旦研发成熟，应该会替代现有的化学人工降雨法。

沐浴激光变隐形

提到隐形，我们首先想到的肯定是各种童话或者奇幻故事中的隐身斗篷。在作家的描述中，人们只要披上这种隐身斗篷，就可以大摇大摆地走到任何地方而不被他人发现，真可谓打家劫舍、藏匿跑路之必备良品。科学家们经过数十年的研究，利用光的散射、折射等原理，真的制造出了能够让人临时“隐身”的斗篷。但这种隐身还是需要被隐藏的物或人覆盖一层特殊感光材料才能实现。

但是最近，伦敦帝国理工学院的克里斯·菲利普斯教授发现，利用激光技术，物体可以自己“隐身”。他利用激光改变了物体的感光模式，从而使物体自己“隐藏”了起来。那么这项技术的原理是什么呢？

首先，我们要知道我们为什么可以看到东西。我们的眼睛之所以能够看到这个色彩缤纷的世界，是因为光的存在。光线在照射到一种物體表面时，会有一定波长的光子被吸收，而另外一部分不被吸收的光子则被反射出来，正是被反射出来的光线在我们的眼中形成了图像。

菲利普斯教授正是利用了这一原理，使用“耦合激光”，也就是将几种激光相互作用所形成的光束投射向一个物体。这种激光不像普通的光源那样可以被物体表面的物质吸收、反射或折射。没有了光的反射和折射，我们的眼睛也就看不到物体了。

如果这种方法能够应用到现实生活中，人们就可以轻松地将自己家里贵重的物品“隐藏”起来而不被坏人发现，魔术师也就有了更方便有效的魔术手段。但遗憾的是，目前这种技术还只能在实验室中实现，因为制作“耦合激光”需要大量不同波长的激光以及数百万瓦功率的电源，造价高昂到令人瞠目，所以想体会激光隐身的好处，还需要耐心等待。

激光一扫，心跳变速

如果说利用激光进行人工降雨或者隐藏身形还不够刺激，那么用激光控制人的心跳频率怎么样呢？科学家经过长期研究，发现了使用红外线激光控制生物胚胎心跳的方法。这一研究有助于人们进一步了解与认识心脏病。

用红外线控制胚胎心跳的实验，首先是在已经开始发育的鹌鹑蛋中进行的。科学家选用的鹌鹑胚胎刚刚发育2～3天，这时它们的心脏只有约2立方毫米大小，从本质上说，这时的心脏只是一团细胞而已，还没有形成四腔室的心脏结构。研究人员利用光导纤维，将红外线脉冲发射到距离鹌鹑胚胎只有50厘米的位置上。

在他们打开激光之前，鹌鹑胚胎的心跳频率大约为每1.5秒一次，而当激光被激发之后，鹌鹑胚胎的心跳则变成了1秒钟两次，比之前快了一倍多。更神奇的是，鹌鹑胚胎心跳的频率与激光的脉冲频率相一致。也就是说，研究人员完全可以通过调节激光的脉冲频率来控制胚胎的心跳。

我们知道，有一些孩子在胚胎时期就已经患上了心脏病，他们的心跳频率与健康孩子的有所不同。如果能够通过激光改变其胚胎状态时的心跳频率，让他们适应正常的心跳节奏，或许真的能够使这些孩子在出生后像正常的孩子一样拥有一颗健康的心脏。

激光的妙用真是数不胜数，将来科学家一定还会发明更多让我们惊叹的研究成果。如果你也对激光感兴趣，不妨自己动手，发现激光更多的奥秘吧！