中国上海的实验室里，物理学家 Ruxin Li 和同事正在运用超强超短激光实验装置（SULF），试图制造出有史以来最强大的光脉冲，并在未来进一步实现“打破真空”（breaking the vacuum）现象。
2016 年时，研究人员透过 SULF 创造出功率达到 5.3 拍瓦（Petawatt，10 的 15 次方瓦特）的光脉冲，每个脉冲的持续时间都不到一兆分之一秒，目前团队正在升级实验装置，期望在今年底再次打破纪录，达到 10 拍瓦的目标。
但 10 拍瓦究竟是什么样的数字？试着这么想好了，如果将全世界电网的脉冲功率相加，再乘以 1,000 倍，大约就等于 10 拍瓦。
Science 报导指出，研究人员的野心还不只于此。2018 年，上海团队计划建造一个称为“极光站”（SEL）、能产生 100 拍瓦的激光装置，透过与 20 米深的地下室配合，能够创造出极端的温度与压力条件，对于天体物理和材料科学的研究都相当有帮助。
除此之外，激光技术的突破对医学方面的研究也有许多帮助，但其中更引人注目的，还是对高等物理研究方面的影响。
就如同著名的 E = mc² 方程式的内容，在爱因斯坦的理论中，物质和能量是能进行互换，只是目前的情况，尽管核子武器已证明能将物质转换为巨大的热量与光，但要相反过来进行却并不是这么容易。
研究团队认为，未来如果能将 SEL 激光装置产生的 100 拍瓦光脉冲聚焦到极微小的区域，光线将会具有足够能量在空间中创造出电子和正电子（Positrons，电子的反粒子），实现称为“打破真空”（breaking the vacuum）现象。
Ruxin Li 认为，这项工作非常令人兴奋，“这意味着你可以从无到有制造出一些东西。”
▲ 宇宙是非常接近真空的环境。（Source：pixabay）
量子电动力学（QED）理论中，真空并不像古典物理学认为的那么空洞。由于量子力学的不确定性，在短得难以注意到的时间里，电子和正电子相互闪烁存在，由于相互之间的吸引力，它们在碰撞时会直接湮灭，释放出能量。
然而，在非常高强度的激光光脉冲下，电场强度或许有机会打破电子和正电子间的吸引力，并促使它们开始摆动发出伽马射线，并在后续过程释放出足以探测到的辐射量，进而巩固量子电动力学的预测及理论。
除了处于领先地位的上海团队外，其他国家的研究团队也在积极追赶而来。欧洲 ELI 中心预计将在未来几年内打造 10 拍瓦的激光装置，日本有 30 拍瓦装置的提案，俄罗斯的 XCELS 中心则对 180 拍瓦装置已着手设计。
如此激烈的竞争下，究竟哪个团队能率先取得成功仍是未知之数，但就像俄罗斯国家科学院（RAS）应用物理研究所前主任 Alexander Sergeev 所说，“这会是全新的物理学。”
- Physicists are planning to build lasers so powerful they could rip apart empty space
- This Laser Could Rip Apart Empty Space
（首图来源：上海科技大学）
