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物理学在军事科技中的应用

物理学在军事科技中的应用

物理学是一门基础学科，在现代社会中，由物理学孕育出的新

技术如今已渗透到生活的每个角落。进入20世纪以来，物理学与其

他学科的交叉更为明显与复杂，以至人们往往忽视了其中的科学根源

——物理学原理。物理学是其他学科的基础，因而物理学中的新发现

常常会推进相关

学科的发展;反之，其他学科中的进步亦会激励物理学家作更深入的

研究。由此，物理学进入军事领域，是理所当然的。

一直以来，物理学在军事科学中的应用均占有不小的比例，而军事

武器的不断发展在一定程度上也促进了物理学的进步。

几百年来，一度在科幻作品中出现的那些神秘武器，如光学武器，声

波武器，电磁波武器，核武器等，如今已纷纷面世。现代军事科学的

知识密度高，综合性强。许多高精尖现代化军事武器，比如，红外制

导、红外夜视、激光雷达、声纳及核武器等都与物理学的必威体育精装版成就

密切相关。

尽管目前这类武器的性能和状况还不够完善，人们对制造与使用这些

武器，也存有较多疑虑和争议，但通过本文，物理学与军事武器的

紧密相关性仍可略见一斑。

一、声波武器我们知道，声波是机械纵波，它可以在固体、液体和

气体中传播。人们日常可以听到的声音便是20-20000hz频率范围

内的声波。

目前军事领域中应用的主要是次声波部分热晕和气体击穿会造成激

光能量的严重损耗，阻挡激光的传播。人眼最敏感的光是波长为0.54

微米的绿光。实验表明，人射到瞳

孔的绿光能量只要达到7×10-7焦耳就会烧伤视网膜，能量再高将造

成

人眼的永久失明，严重的还会危及生命。目前，美国已经出现了能够

令攻击目标暂时或永久性失明的致盲激光武器。

三、电磁武器电磁波是指迅速变化的电磁场在空间的传播。人类从

形成之日起便生活在电磁波的汪洋大海之中。电磁波在军事上的应用

异常丰富。所谓

电子对抗便是指敌我双方利用专门的设备、器材产生和接收处于无

线电波段内的电磁波，以电磁波为武器，阻碍对方的电磁波

信号的发射和接收，保证自己的发射和接收。电磁波对人体是有害

的。据说，美国有人提出设计电磁枪，该电磁枪将会“诱发癫痫病

那样的症状”。

另有一种所谓的“热枪”，采用的是电磁波段中的微波。热枪能够

产生使人体温升高至40.6—41.7摄氏度的作战效果，让敌人不舒服、

发烧甚至死亡。

1980-1983年，一个叫埃尔登·伯德的美国人，从事了海军陆战队

非杀伤性电磁武器的研究。他说：“我们正在研究大脑里生物电的活

动

和如何影响这种活动。”他发现，通过使用频率非常低的电磁辐射，

可使动物处于昏迷状态。此外，他还设计了磁场的反应实验，指出：

“这

些磁场是非常微弱的，但结果是非杀伤性的可逆转的。我们可以使一

个人暂时伤残。”

据中国电磁辐射测试中心经过两年的跟踪检测证实，超量的电磁辐

射会造成人体神经衰弱、食欲下降、心悸胸闷、头昏目眩、甚至脑部

肿瘤。

迄今为止，电磁武器的研制离实战要求仍有较大距离，其中最大的困

难是电磁波的功率问题。由于电磁场能量随距离的增大而迅速减弱，

如此能量的波束难以瞄准相应的目标。这些原因导致电磁武器的研究

远远落后于声波武器和激光武器。

四、核武器将核能引入战场是武器发展史上的重要里程碑，核能的

军事应用首先是核武器的诞生。核武器的研究和发展有近50年的历

史，至今已制造

出的核武器达几十种之多，而人们通常所说的核武器是指原子弹、氢

弹和中子弹等。

重核和轻核分别通过聚变核反应和裂变核反应可以转化成更稳定的

中核，这两种反应均可释放出核间的巨大能量。原子弹即是利用了其

中的能量。

原子弹的核装料是纯的铀235或钚239、铀233.这类原子核在中子

轰

击下发生链式反应。原子弹爆炸产生的高温高压及裂变碎片和各种射

线，最终形成了冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性污染以及电磁

脉冲等杀伤破坏因素，其巨大杀伤力对现代战争的战略战术产生了重

大的影响。

氢弹是以氘和氚作为核装料，其爆炸即是氢的同位素的聚变反应。

氢弹的杀伤破坏因素与原子弹相同，但威力比原子弹大得多。氢弹的

爆

炸过程就是原子弹爆炸加上轻核聚变的过程，由此可见其份量。中子

弹是氢弹小型化的产物，是一种战术核武器。中子弹爆炸时产生的冲

击波、光辐射及放射性污染的杀伤破坏作用比原子弹和氢弹小得多，

但它的贯穿辐射杀伤作用颇大，其能量所占比例超过40%。中子弹

爆炸时放出大量高能中子和γ射线，对人员具有杀伤作用