1萬千瓦級雷射炮有後坐力嗎?

2021-01-18 瀚海狼山


只要是發射彈丸的武器,都是有後坐力的。步槍因為有較大的後坐力因此必須配備專門的槍託。而後坐力更大的身管火炮甚至需要專門的炮口制退器和後坐復進系統。後坐力產生的物理原理也非常簡單,就是一個牛頓力學上的動量守恆原理。有彈丸向一個方向的矢量飛出,那麼發射體本身就必須有一個相反的矢量,而且總動量平衡。正因為這個原理的存在,不單單是火藥發射的身管武器有很強的後坐力,就是電磁炮這種新概念武器也是有後座力的。不過電磁炮不像普通火藥武器,在極短瞬間完成加速過程。電磁炮的彈丸初速雖然高於大多數火藥發射的彈丸,但是電磁炮彈丸的加速過程相對更長,用時更多,因此電磁炮的後坐力會表現的更加均衡。於是這裡就產生了一個新問題,那麼雷射武器有沒有後坐力?


常識告訴我們,發光物體似乎是沒有後座力的。如果有,那麼豈不是打開手電筒就能感受到後座力?實際上卻完全無法感受到有這種力的存在。如果真有這樣的後座力,豈不是在自行車後面裝上一面射燈就可以當電動車用了?而現實是不但手電這種弱光源沒有什麼後坐力,就是探照燈這種強光源也感受不到後坐力。那麼是不是這種後座力太小,只有儀器才能測量,人類很難感受到?而且若普通光不行,那麼換成指向性極強的雷射器行不行?瀚海狼山(匈奴狼山)操作過雷射器,而且是強雷射,但明顯還是感受不到後坐力。那麼是否是功率還不夠大?換成傳說中可以當即燒毀數百公裡外衛星和飛彈的1萬千瓦級戰略雷射,總該有幾個牛頓級的後坐力了吧?有人說,雷射束的後座力肯定有,


只是大小和如何測量的問題。愛因斯坦講光子沒有靜止質量;但是只要有能量就會有動質量,有動質量就有衝量,有衝量就有後座力。還有可以在試驗中直接展示的「光壓」現象。也就用一束強雷射直接打在非常輕非常薄的金屬箔片上。那麼這些箔片會直接出現位移現象。這說明雷射確實可以產生運動,因此稱呼其為「光壓」。還有人因此設計了特別薄特別大的太陽帆。希望可以利用太陽和其他恆星的光壓實現深空無動力飛行。不過也有人指出,太陽風即使有推力,也非常微弱。即使把這樣的風帆做到一平方公裡的面積,在地球附近的有效光壓一共也只相當於幾克。想靠這點力在深空飛行純屬幻想。另外太陽風有壓力也未必是純粹光壓,更可能是太陽風中的高速質子核產生,而質子核並非太陽光的成分。強雷射可以在實驗室裡推動金屬箔的現象,也未必是光子把動力直接傳遞給了金屬箔。

而更有可能是強雷射強烈電離了金屬箔表面的物質產生了等離子噴射,而讓金屬箔獲得了反作用力而開始表現出運動而已。而雷射的定向性再好,但是仍然屬於光線的一類。可見光又不過是電磁波的一個波段。而所有的電磁波都是洛倫茲張量。而不是定向的矢量。而且電磁波輻射出去時,會受到一定的輻射阻尼。因此強雷射有沒有後坐力,至今尚無定論。


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