现代化学的成就是众所周知的。不过，化学反应还不能把自己的奥秘全部揭示出来，所以，化学工艺学仍然是工业上最为复杂的一个领域。

化学过程的复杂，首先是由于它具有多阶段性和多路性。这如何理解呢？

为了合成所需要的物质，不是直接从起始物质得到终端物质，而是分阶段进行，也就是通过“迂回”的途径，先得到一种物质，然后再得到另一种物质，最后才能合成所需要的终端产品。而且，化学反应的途径似乎又分成为许多条小路，其中有一条小路通向终端产品；化学反应还可以通过几种渠道，其中的一部分渠道可以获得一些副产品。这样，最终产品受到了严重的污染，而为了它净化，又需要进行一些其它的工作。

那么，在这种情况下，激光能否给予某种帮助呢？

首先得让我们说明一下，为什么化学反应会有如此复杂的曲折过程。

为了使不同物质的分子混合物发生反应，化学家把混合物进行加热，也就是使整个混合物起作用，加速所有分子的直线运动，引起原子的振荡，加大电子壳的能量。可是，需要引起反应的只是那样一些原子或原子群，即在重新组合时形成合成物质的那些原子或原子群。

激光是否可以不需要加热整个混合物，只是引起参加反应的那些分子里的原子的振荡呢？或许，也不需要引起所有原子的振荡，而只是激发某些化合呢？

显然，这些问题的提出非常原则。毋需对整个混合物，只是激发一部分分子或者只是分子中精选出的化合的思想，意味着对化学反应的深奥秘密地进行干涉。

苏联学者经过多次计算和实验后证明，红外激光在一定条件下，可以引起分子里原子的振荡，分子将在不平衡的振荡状态中进行反应。这是怎么回事呢？从物理学家的角度来看，物质的温度，首先是物质分子的直线运动所产生的能量，分子间无秩序的挤靠愈是快速，它们的碰撞愈是激烈，它们也就愈是乐于加入反应。然而，为了提高它们的反应能力，看来并非一定要加快分子的直线运动。如果在引起原子的振荡时，不丧失分子本身的能量就已足够了。这样，从物理学家的角度认为是冷的（温度计的指数能证明这一点）物质，在化学的意义上成了“热的”物质，也就是说，这时的物质会更加积极地加入反应。这一思想基础是一门新兴科学——激光化学。

今天，激光化学具有远大的前途。在激光下起反应的气态体系的显著特点是，加入反应的分子是热的（在化学意义上），因为它们被激发成振荡状态，而进行反应的介质则是冷的。这种奇特的态势为化学合成创造了新的可能。热的试剂可以绕过一连串的中间产品，一下子就转为所需的终端物质。假如介质的温度较低，那么所获取的附产物质就少。

现在，采取激光化学反应已经合成了许多气态物质，而这些物质正是采取其它方法所无法合成的，比如硼化合物和某些氮的氢化物。至于对用传统方法也可以实行的那些反应而言，相比之下，激光却表明了它更大的优越性。它可以提高反应产品的合成率，极大地减少（有时甚至能完全消除）副产品。在这种新的激光化学反应过程中，能量消耗少。从能源方面看，激光化学反应比任何其它方法都更为合适。

但是，这种新的反应的工艺利用仍然比较缓慢。主要问题在于，必须建立一种激光化学生产的技术模型，而在这种模型中，科学的原则、仪器的结构、激光器和光学仪器都必须经过检验。这种模型所需的激光器必须具有不少于1千瓦的功率。

要建造这样的模型，加工化学过程的工艺设备，制造寿命长的功率强大而经济实惠的激光器，只有大企业有可能办到。

实验用激光化学合成是很有前途的。但与旨在生产大批量产品的化学工艺不同，实验合成是为了获得较小量供科研用的实验室标本。假如说衡量工艺的主要指标是单产的价格或者产品的数量的话，那么这些指标在实验用合成中并不是有首要的意义。在实验用合成中，更为重要的指标是：物质的纯洁度、唯一性和新颖性。正如我们所见到的那样，激光化学合成完全具备这几方面的可能。

最后应该指出，激光对化学的渗透又带动了一系列其它的领域，比如：固态物质的激光反应。许多固态物质，原则上说不可能进行反应。那么，首先必须使它们成为气态物质，但这就需要能量。所以，最合适的方法是通过激光来获得。这就又一次地表现为“热的试剂在冷的介质中”进行反应。固态物质表面所蒸发出来的分子积极地相互作用，从而形成终端产品，因为，介质的低温可以避免不需要的附产反应。用这种方法，可以合成复杂的金属物质、一些简单的氯化物和氢化物。

采用激光净化物质具有独一无二的优越性。激光的射线所吞没的并非是基本物质，而是基本物质里的杂质。其结果，杂质将被分离。这种方法可用的温度，整个地以石英制造。在液氮温度下它的光学轴由于温度变化引起的漂移不应超过0.001″角。

给出的扼要介绍说明，一方面，所提出的课题难度是怎样的大，实验解决又需要怎样的新颖的设想；另一方面，也解释了为什么实现这一计划要这样长的时间。但如上所述，能够期待它将在今后十年中成功地实现。

寻找引力波的工作

如果不提寻找引力波的工作的话，我们关于现代引力实验的叙述就是不完整的。但与此同时，对这方面的工作即使作最概括的介绍也会使李文篇幅过长。因此我们让读者自己去参阅有关的通俗或专门的文献，而仅在这里列举实验方面的工作和任务。这方面的任务应该由地球上约二十个建立了探索从地球外部传来的引力辐射信息的引力天线的实验室所完成。

1. 为了建立探查来自银核的较长的引力辐射扰动（50 ~ 10⁴秒）的人造卫星引力天线，需要有相对频率变化?f/f在10² ~ 10⁴秒中不超过10^-17的频率标准。此外，还假定有实现控制卫星相对速度变化的量级?v/c约为1 · 10^-17的宇宙多普勒系统。如前所述，目前达到的量级?f/f约2 · 10^-16以及?v/c约1 · 10^-14。

2，为了建立用于探查短瞬辐射扰动（约1毫秒）的地面激光引力天线，需要发展记录两面位于相距1公里数量级处的反射镜的微振幅的方法，在1毫秒的时间间隔内误差不得超过10^-4厘米。

3. 对于地面刚性引力天线（韦伯型天线，它与激光天线频率范围相同）必须研制能记录1 · 10^-17厘米以下的微振幅的仪器。（目前莫斯科大学物理系已研制出在10秒测量时间内记录2 · 10^-17厘米振幅的方法。）

在寻找从地球外起源的引力波扰动的过程中发现本质上新的天文物理学信息群的可能性吸引了越来越多的科学家。

所列举的问题（当然并未囊括全部问题）表明，今天从事引力实验的科技人员不但应利用现代测量技术的所有成就，而且还应发展出全新的，无论在各个物理学分支领域里还是在技术上都具有意义的测量方法。

最后必须指出，对物理学基本问题（包括引力问题）的广泛兴趣是合乎情理的，尽管它不一定马上取得实际应用。除了希望更深入详尽地了解人类生活在其中的世界的自然愿望以外，研究工作者懂得，在—个科学领域中发展的方法（思想和实验）迟早会先在别的科学领域，然后在实际中表明是有益的。

（Прuроòα，1981年第12期）