科幻作品中的物理前沿技术.ppt

两大硬件 激光器 光束定向器 四项关键单元技术 激光器件 跟瞄发射 大气传输 破坏机理 激光武器的结构 光束定向器 大气 发射系统 跟瞄系统 激光器 目标 激光武器的结构 光束定向器 激光器 作战指挥系统 以光速射击，对战术目标无需计算提前量，响应速度快。 破坏目标需要能量沉积时间，对跟瞄精度要求高。 目标 提前点 激光武器的发展动态 世界各国竞相发展激光武器，美、俄、英、法、德、日等均投入巨资研制。 目前国外主要激光武器研究项目有： 空基：ALL—ATL—ABL(美) 陆基：TSL — MIRACL — THEL/ACTD(美) HELEX(德) 天基： SBL (美) 美国在白沙靶场的高能激光试验设施 MIRACL氟化氘激光器 输出功率220万瓦 SeaLite光束定向器 主镜直径1.8米 美国为以色列研制的THEL“鹦鹉螺” 激光功率 40万瓦 主镜直径 0.7米 机载激光武器 (ABL) 光束发射 安全隔仓 主动照明 光束控制 照明激光 高能激光 光束发射 作战控制 B747-400 ABL 预计2007年部署第一架激光飞机，美国空军计划建立一支由7架作战攻击型激光飞机组成的机队，该队具有对单个战区提供弹道导弹防御的能力。 ABL试验 2002年7月19日在美堪萨斯州西部沙漠进行了ABL飞机的首次试飞。试飞持续了2个小时，目的是看结构大改造后的飞机是否能正常飞行。试验时未发射激光。据说激光发射装置要在今年晚些时候才能完成安装。 DF化学激光器 P=5～10MW, D=8m 作用距离 4000-12000km SBL (天基激光武器) 主要用途：在助推段摧毁飞出稠密大气层的弹道导弹 近期发展：定于2013演示用激光武器样机上天 太阳浩劫 　在短短的半个世纪之后，人类赖以生存的“生命之源”——太阳，渐渐失去了它普照万物的能量。逐渐提前进入了可怕的衰竭期之中。这对于渺小的人类来说，意味着可怕的灭顶之灾的提前到来。于是，人类组织了一个由8个人组成的“太阳营救小组”，故事由此展开。 这部电影中涉及许多太阳帆的知识 太阳帆： 利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。由于这种推力很小，所以不能为航天器从地面起飞，但在没有空气阻力存在的太空，这种小小的推力仍然能为有足够帆面面积的太阳帆提供 10－5～ 10－3 g左右的加速度。如先用火箭把太阳帆送入低轨道，则凭借太阳光压的加速，它可以从低轨道升到高轨道，甚至加速到第二、第三宇宙速度，太阳帆理论上最高速度是光速的2%，也就是6000km/s。飞离地球，飞离太阳系。如果帆面直径为300米，可把0．5吨质量的航天器在200多天内送到火星；如果直径大到2000米，可使5吨质量的航天器飞出太阳系。 2001太空漫游 内容简介： 　　400万年前，人类的祖先大猩猩在非洲草原上生活，他们一开始并不知道死尸的骨头可以用来当工具，甚至当武器，但某一天不知哪儿来的一块长方形黑色巨石给了他们启发。于是，人类往前进化了关键的一步。2000年，人类在月球上发现了相同的一块黑石，这块石头还向木星发出强烈的信号。美国政府于是派出一艘宇航船前往探个究竟，船上有两名宇航员，3名被置身于冬眠状态的科学家，还有一台名叫哈尔的超级电脑。哈尔装有人类的感情，同时他是唯一掌握这次行动真实意图的一个。但在半途中，宇航员怀疑哈尔出差错，他们打算关掉哈尔的部分功能。不料哈尔会看嘴形，事先了解了他们的想法。于是它乘其不备，杀死了沉睡的科学家和其中一名宇航员。剩下的宇航员大卫跟哈尔展开殊死搏斗，终于制服了哈尔。他只身前往木星，并在那里见到了另一块黑石。影片结尾处颇为神秘，出现了巴洛克式的古典室内景，大卫在迅速衰老，他的卧室里又出现了黑石。最后一个镜头是一个婴儿，在太空中。 此片中涉及到了一个物理学最伟大的人物爱因斯坦的伟大理论，广义相对论： 爱因斯坦发表狭义相对论之后，在1915年再提出了「广义相对论」，主要是说牛顿的万有引力学说中的重力，本质上是因为物质的分布而造成邻近的时空(时间-空间)结构的弯曲。如果有一个物体在这弯曲的时空中运动，他的运动路径将会受到这弯曲结构的影响造成偏折，甚至是陷入其中。就想像在一张有弹性的网子中，放上一个保龄球，而造成网子的下陷，网子就像是弯曲的时空，在上面使一个棒球在其中运动，会因这个弯曲面的作用，运动的轨迹将不会是一直线。换言之，在宇宙中，如此庞大的星球，质量相对的也十分的巨大，因而会在附近造成重力场弯曲，因此当外太空一物体靠近此星球时，会受到此弯曲重力场的吸引，偏离原先运动之轨道，若物体以低速度接近此物体，将会被星球吸引而