电影《星球大战》创造了一个史诗般的架空世界，光剑、死星、超光速飞船和绝地武士在古老的银河中陆续登场。如今随着技术的提升，电影中帝国的强大武器能否成为现实？其中绝地武士的力量又来自哪里了？这一切都要从激光说起。

什么是激光

星球大战中的激光武器和现实当中的激光的性质相差太远了，所以要用光学的原理来解释，是解释不通的，不过用光作为武器是完全有可能的，而且光武器的历史要比我们想象的更加久远。

阿基米德曾利用镜子，将太阳光反射到敌人的木船上，强烈的太阳光聚焦起来形成高温，导致敌人船帆着火。自古以来，火焰是海战上最为致命的武器之一，大火甚至能烧毁最先进的海上战舰。而现在的科学家则用发电的太阳能集热器，把太阳光聚焦到接收器上，以此供电和发热，其原理和阿基米德使用镜子聚焦太阳光是相同的。

在2014年3月，新闻报道称澳大利亚的一个科学家小组正在研究利用地球发射的激光，绕着地球旋转的太空拉起，减少这些碎片可能会引发的一系列卫星撞击事件，据说这将会成为史上最大的垃圾清理工程。这项浩大的工程背后是现代激光技术的支持。

太阳能集热器

激光其实就是光的吸收和发射，其中包括受激吸收、自发辐射和受激辐射3种基本过程。在一个原子的原子核外部环绕着电子，在没有外部刺激的情况下，原子总在一个固定的能力上。你可以想象，为何石子总是倾向于待在低处，而当它受到适当频率的外来能量，例如光的激发，它会跃迁到高能级上，这叫做受激吸收。就像石子被人推了一下，就会向上移动。如果没有持续的推动力，石子必然回落。同样外部能量消失之后，电子很快就会回到之前的低能级上。在这个过程中，它会把多余的能量以光子形式释放出来，这个光杂乱无章，频率方向各不相同，这叫自发辐射。1917年，爱因斯坦提出了6种辐射受激辐射，他说如果有一个光子，它的能量正好等于高能级与低能级的能量差，一旦它射过来，就会诱导高能级的电子往低能级跃迁。

这个时候神奇的事情出现了，这个电子会释放出和设计来的光子一模一样的另一个光子。这两个光子在诱导后面的电子向低能级跳跃，会得到四个一模一样的光子，于是像雪崩一样的过程发生了。一个光子进去，会引发大量同样的光子辐射出来，这样一来，同一束光就会得到放大和加强。

在解决完将大部分电子相对持久的处于高能级上，和在相对狭小的物体内实现光子的反复加强之后，人们才终于发明了真正的激光器。

激光的应用

激光是20世纪最伟大的发明之一，它具备方向性好、颜色单一、能量高度集中的特点。因为集中的能量和准确的指向性，激光很容易在某一小点产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度的高温，再加上每秒30万公里的光速射速，现实中的激光其实比星战中的激光要厉害的多。因此激光武器也成为了当今技术领域的热门话题。

但由于在太空中制造能量要比在地面上困难得多，所以如星球大战一般的太空激光战斗机，短时间内还不会出现。不过使用激光技术的卫星已经在太空中出现了，比如美国宇航局的冰云和陆地高度卫星二号，它用激光测量南极洲冰层的厚度，而欧洲的封神卫星则借助激光测绘封在全球的分布情况。未来激光的应用会变得更加广阔，对人类的影响也会更加深远。

美国航天局地球观测卫星舰队

回到电影中，星战中死星作为银河帝国的终极武器，那作为正义的一方，又如何与之抗衡呢？答案就是原力。

原力是否存在

绝地武士正是一群依靠原力的光明力量匡扶正义的勇士，按照星战之父乔治卢卡斯的说法，原力只是一个哲学概念，但在现实宇宙中力确实无处不在。

在自然界中有4种基本的力，分别是强相互作用力、弱相互作用力、引力、还有电磁力。我们一个个地来解释，原子核是由中子和质子组成的，而中子和质子可以紧密地团结在一起，这就是因为它们之间存在着强相互作用力。弱相互作用力就是在贝塔衰变当中发现的一种相互作用力。总之这个强相互作用力和弱相互作用力都是在这个微观层面上存在的利益。

激光灯图片

而在我们的宏观世界当中，有两种力与我们比较贴近。一个是引力，其实万物之间都存在着引力，事实上天体的运动主要就是靠引力去维持的，那么引力的作用范围就非常大了。从实际理论来讲，引力的作用范围是无穷远，所以我们把它称之为长程力。

另一个就是电磁力，电磁力指的是电荷间和磁体间的相互作用。我们在中学物理都学过一个正电荷和一个负电荷会相互吸引，一个正电荷和一个正电荷会相互排斥，实际上这就属于是电磁力。电磁力的大小是比较大的，它的大小大约是引力的10的35次方倍，所以它比引力要大得多。并且它的作用范围也很大，理论上来讲也是无穷远，但是注意随着距离的增加，这个力它会减小。

结语

同样是力的作用，但运用方式不同，居然会产生不同的效用。我们一方面尝试控制原力，但又时刻都被原力所控制，这就是现实世界和星战世界的相通之处。