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激光如何重新创建宇宙冲击波 - 并解决了40年的粒子加速度
在天体物理学的戏剧性飞跃中，中国研究人员在实验室中重现了一个关键的宇宙过程：通过强大的无碰撞冲击加速离子。通过使用强烈的激光来模拟太空状况，他们捕获了高速离子束，并证实了几十年的理论，即冲击漂移加速而不是冲击冲浪是[...]
来源:SciTech日报中国研究人员在实验室中重现了一个关键的宇宙过程：强大的无碰撞冲击使离子加速，这是天体物理学的一次巨大飞跃。
通过使用强激光模拟类似太空的条件，他们捕获了高速离子束，并证实了几十年前的理论，即冲击漂移加速，而不是冲击冲浪，是这些能量增益背后的主要驱动力。这一发现将实验室物理学与宇宙射线和超新星遗迹等深空现象联系起来，为聚变能源和空间科学的突破铺平了道路。
实验室观察到粒子加速方面的突破
中国科学技术大学 (USTC) 的科学家首次在实验室直接观察到由激光产生的磁化无碰撞冲击反射引起的离子加速。这一关键发现揭示了离子如何通过超临界激波反弹来获得能量，这是费米加速过程中的关键一步，为宇宙中的高能粒子提供动力。研究结果发表在《科学进展》上。
科学进步无碰撞冲击是一种强大的天体物理现象，以将带电粒子加速到极端能量而闻名。这些粒子通过反复穿过激波前沿来获得速度，每次通过时能量都会增加。但一个长期存在的问题一直困扰着科学家：粒子如何获得初始推动来开始这个加速循环？已经提出了两种主要理论：冲击漂移加速度（SDA）和冲击冲浪加速度（SSA），但天基观测和先前实验室实验的局限性使得该问题尚未得到解决。