从小气泡到核聚变

【英国《新科学家》周刊４月２９日一期文童】题：比太阳还要热的气泡
拿一杯水，使声波通过这杯水，顷刻之间，发出光来。这怎么可能呢？
原来，当声波通过水的时候，它产生一些专门集中能量的细小气泡，而且在此过程中，这些气泡的温度可以达到比太阳表面温度还要高的程度，其压力为大气压的数十万倍。这种现象为使用极为简单的设备产生奇异的化学反应开辟了道路。现在研究人员猜想，他们还可能获得更热的温度——或许高到足以取得令人难以捉摸的核聚变的程度。
声致发光—把声音变成光的方法——是６０年前发现的，但是直到１９５９年德国格丁根大学的欧文·迈尔和海因里希·库特拉夫才发现光是从声场产生的细小的气泡瘪掉而来的。这个过程被称之为声的空化作用。
１９８６年，伊利诺伊大学的肯尼斯·萨斯利克使用化学等级方程式推断出，在声场中的正在瘪掉的气泡可以达到大约５０００Ｋ的温度。
１９９３年，巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学的安德烈亚·普罗斯佩里特使用先进的计算机气泡瘪掉模型，计算出更高的温度——７０００Ｋ左右，这大体上是太阳表面的温度。化学家对于使用如此简单的设备——一杯水和一个声场——就产生如此高温的前景感到欢欣鼓舞。
与此同时，物理学家一直想方设法了解声致发光到底是如何形成的。
幸运的是，１９９０年密西西比大学的研究生费利普·盖坦提出一种走出困境的方法，他设计出一种简单的系统，这种系统包含一个“漂浮的”正在声致发光的气泡。如果在液体的中央有一个声驻波，同此驻波有关的力就试图把这个气泡推动到声场最强的部分去——那就是，到容器的中央去。
单个气泡声致发光的发现使得有可能比以往更加详细地研究声致发光。
与此同时，声致发光期间创造的极端条件已经产生了一个令人激动的想法：单个气泡声致发光可用来制造核聚变。洛杉矶加州大学的吴承勤（音）和保罗·罗伯茨使用冲击波模型计算出，单个气泡声致发光的温度可高达一亿度。
去年１１月，在休斯敦举行的美国声学学会会议上，加州劳伦斯——利弗莫尔实验所的莫斯报告了比较现实的计算数字，他使用了先进的计算机程序。他报告说，在内爆的冲击波中的温度仍可以达到２００万度——大约为聚变所需要的一半，这使大家感到意外。
莫斯指出，虽然这些令人吃惊的温度和压力不足以进行核聚变，但是，可能进一步提高温度和压力。从声致发光取得聚变似乎是颇为遥远的事，但是有其他种种可能有效的作法。
即使这些可能性中最后没有一个取得结果，然而，在今后的岁月里，在声致发光期间产生的异常的条件很可能将开辟许多使人激动的新途径。