来源：世界风情画（ID：finkeeper）

作者：妤妤姐

曾有这样一张照片，为上个世纪震撼全球的“科学狂人”尼古拉·特斯拉增添了许多神秘色彩，那便是他在媒体面前表演的“驾驭高能粒子束”的游戏，这也是拥有700多项专利的特斯拉一直在向美国军方推荐，并且被各种科幻文艺作品反复演绎的“死光”武器。

（然而，直到现在，与特拉斯“死光”原理接近的激光也主要用于击落无人机，激光器还必须配置巨大的车载电池。——杂杂妹）

有不少说法是，同时代的发明家爱迪生为了推广自己的“直流电”，故意调动各种关系，将特斯拉描绘成冷血、残酷的“科学狂人”，从而令特斯拉的“死光”胎死腹中。

（但特斯拉的交流电现在还是各类电器使用的主流供电方式啊！——杂杂妹）

所以这说明，都市传说往往只是编造这种故事的人将自己一厢情愿的看法加诸在故事主角身上的“演义”。

要驾驭高能粒子束，要解决的科学问题很多，首先就是储能设施从哪找，还有就是设备效率问题，比如能在1秒钟内释放多少J的能量，并且将能量如何直线集中在发射器指定的方向，而不会散射在空间中，尤其是空间中有尘埃、气体分子时。

正是因为有这些原因，目前投入使用的激光武器往设计上还是不能摆脱巨大的能量供应装置，比如反无人机的激光炮往往需要利用军舰的发动机提供电能，毕竟将电子从原子核外轨道上“激发”出来，需要向原子输入巨大的能量，这也是能量守恒定律的现实体现。

然而，最近一项科学家无意中摸索出来的小发明，也许能为人们将武器级激光器或粒子发射器“激发”器件小型化提供思路。

故事还要从太阳讲起。

众所周知，太阳是个质量达1.9891×10^30 千克的恒星，仅凭该恒星的质量就占据了超过太阳系95%以上的总质量，这刻恒星由氢、氦等元素组成，因巨大的质量，这些氢、氦原子每时每刻都在发生核聚变，给包括地球在内的周围空间带来光和热。

而在太阳上面，有一种特殊的物理现象，便是“耀斑”。

太阳耀斑(Solar flare)是一种最剧烈的太阳活动。周期约为11年。一般认为发生在色球层中，所以也叫“色球爆发”。

其主要观测特征是，日面上(常在黑子群上空)突然出现迅速发展的亮斑闪耀，其寿命仅在几分钟到几十分钟之间，亮度上升迅速，下降较慢。特别是在，耀斑出现频繁且强度变强的时候。 太阳耀斑能量与辐射 增亮释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量。

耀斑爆发时，太阳除可见光外辐射加强外，有紫外线、X射线和伽玛射线，有红外线和射电辐射，还有冲击波和高能粒子流，甚至有能量特高的宇宙射线。

耀斑对约1.5亿千米外的地球造成的影响包括但不限于破坏电离层，使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信，以及电视台、电台广播，会受到干扰甚至中断。耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用，产生极光，并干扰地球磁场而引起磁暴。

就在2023年，美国加州理工学院的物理学家保罗·贝伦（Paul Bellan）设计了一个实验装置，专门用来产生被称为日冕环。这些是从太阳光球层沿着伸入日冕的磁力线喷发出来的长而封闭的粘稠发光等离子弧。这些通常与太阳活动增强有关，如耀斑和日冕物质抛射。

该装置由真空室中的气体喷嘴、电磁铁和电极组成。

首先，打开电磁体，在真空室内产生磁场。然后，将气体注入电极区域。

然后通过电极施加毫秒级的强大放电；这使气体电离，将其转化为等离子体，然后形成一个受磁场约束的回路。

“每个实验消耗的能量相当于让一个100瓦的灯泡运行一分钟，而给电容器充电只需要几分钟，”贝兰解释道.

每个循环仅持续10微秒，非常小，大约20厘米(7.9英寸)长，直径1厘米。但是高速摄像机记录了环的产生和传播的每一个瞬间，使研究小组能够详细分析它的形成、结构和演化。由上图可见，科学家用寻常可见的电器零部件制造的“耀斑发生器”产生的耀斑结构上和卫星观测到的太阳耀斑非常相似。

科学家最近发现，日冕环不仅仅看起来像绳子，它们的结构也像绳子。这项新工作让该团队能够弄清楚这种结构在产生太阳喷出物中发挥的作用。

通过梳理太阳日冕环的图像，研究人员发现了一种与实验室中观察到的类似的不稳定性，这种不稳定性也与X射线爆发有关，这表明——尽管一种是香蕉大小的，另一种可以轻易吞没我们的整个地球——这两种现象是以相同的方式产生的。

上述发明不仅能为我们研究太阳耀斑带来帮助，也为人类制造高能粒子武器、切割机等设备提供了有益的思路。

参考资料：

1、尼古拉·特斯拉发明的毁灭性武器“死光”真的存在吗? （纵横四海）

2、Yang Zhang, Seth Pree & Paul M. Bellan:Generation of laboratory nanoflares from multiple braided plasma loops(nature astronaut：Published: 06 April 2023）