意想不到的妙用
1946 年的一天,美国雷门恩公司的一位名叫珀西·斯潘塞的工程师,正在全神贯注地做雷达起振的实验。忽然,一位同事看到他胸前的衣兜上渗出暗黑色的血迹,就慌忙地说:“珀西,你受伤了,上衣袋那儿渗出血了!”
珀西用手一摸,湿糊糊的,吓得脸也变白了。可是这时他突然明白过来, 原来是衣袋里的巧克力糖融化了,真是一场虚惊。
珀西换了一件干净的衬衣又继续工作,但是巧克力为什么能融化?这件事使他不能安心。当时珀西正在研究 25 厘米雷达电波在空间分布的状况,此时雷达天线正在发射着强大的电波。
忽然,脑子一亮,他想通了,一定是雷达波的作用,我们知道,世界上的物质都是由带电粒子组成的。电磁波是变化的电场和磁场组成的。电磁场的方向不断地变来变去,带电粒子也就跟着转来转去,产生热量。这种加热方式和传统的加热完全不同。当我们在锅里煮一个鸡蛋或一块肉的时候,热量是从外面慢慢传进去的。外面的蛋清已经煮老了,里面的蛋黄还没有太熟, 为了把整个鸡蛋煮熟,就要延长加热时间而浪费许多热量。用雷达波加热食物,每一小部分都在电磁波的作用下同时热起来,并不需要热的传导,因此非常省时,想到这里,珀西立即动手制作了一个用雷达波烤肉的灶具。现在我们把它叫做微波灶。
微波灶内有一个能发射雷达波的发生器,为了不使雷达波跑出来,在灶具外面包上一个金属外壳,把雷达波限制在里面。
微波灶加热食物快,而且只对富含水份的食物起作用,盛食物的瓷盘子却不会被加热。当你关了微波灶,从中取出食物的时候,一点也不用担心被盘子烫着手。
一件意外的事故发明了电磁灶,为现代的家庭主妇添了一个帮手,这是微波在加热食物方面的应用。
你一定没有想到,另一件意外的事情,使医生找到了一个战胜癌症的利器。
有一次,有一个癌症病人高烧不退,家里人已经为他准备后事了。但是, 在高烧退去后,病人的癌肿瘤竟完全消失了,这件怪事引起了医学界的重视, 经过研究,发现癌细胞比一般的正常细胞对热更敏感,在比正常体温略高的温度下,正常细胞还能耐受,但是癌细胞就会被杀死,这就是高烧后在癌症病人身上发生的奇迹。
不过温度的控制是十分重要的,例如:热死脑癌的温度阀值是 43.5 摄氏度。1975 年,德国科学家佩蒂克大胆地使用了一种全身麻醉加热的方法。他把麻醉后的病人放到 50 摄氏度的石腊液体中,同时让他吸入高温气体,使体
内达到 41.5—41.8 摄氏度。据说治愈了很多肿瘤病人。
但是有的癌肿要更高的温度才能杀死,例如脑癌细胞。但是人体不能长期处在这样的高温下,应该有一种局部加热的办法才行,科学家想到了微波灶对食物加热作用的原理,是不是也可以引用过来,对癌肿瘤进行加热呢? 当然,决不能像加热食物那样,把整个人放在微波下烘烤,那是非常有害的。但是可以把微波天线做得很细很小,然后把它放到有肿瘤的部位,只烤那一局部。现在已经制成了一种极细小的微波发生器,可以从口腔进入到食道里, 用这种微波发生器把食道中的癌细胞杀死,使堵塞的食道畅通,不必实行大
手术。对于前列腺肿大也可以用类似方法治疗。
冠心病是由于冠状动脉堵塞造成供血不足,只要切开一个小的口,把极细的微波发生线圈送到血管里,就可以烧去血管内壁上的多余物质,使血管内壁变得光滑和富有弹性,目前有许多医院里已经可以进行这种手术了。
用于医疗的微波发生器发出的能量极小,只会对周围的一小部分肌肉有作用不会伤害其它的组织,并且由计算机严格控制其温度,是一种现代精密的医疗仪器。
微波的另一个妙用是用它来传递能量。
据说本世纪 80 年代时,美国驻某国大使馆的工作人员经常感到身体不适,却查不出什么病来,也许是水土不服吧!于是大使馆的工作人员轮流定期回国休养。后来由国内派来的电子专家对使馆进行例行公事检查的时候, 发现有一束微波每天定时照射着这座大使馆,大使馆的工作人员是由于受到过多的微波照射才损害了健康。
但是,这一束微波是从哪儿来的呢?
电子专家发现,陈设在大厅里的一个木雕雄鹰,是微波照射的目标。这个雕像是美国的象征,是这个国家为了表示友好送给美国大使馆的,送来后就一直挂在这个会议大厅里。
拆开木雕才发现,里面有一个窃听器,这个窃听器没有自带电源,它的能量是由远处发射一束微波送来的。当微波束照射到这个木雕像时,窃听器便开始工作,并把大厅中的声音由一束微波送回去。这种输运能量的设计, 不能不认为它是巧妙的。
把这个思想用到空中飞行的飞机上,飞机便可以从地面射来的微波束中获得能量,不用着陆,不用空中加油,持续不断地环球飞行。
最宏伟的设想,是利用微波把太空发电站发出的能量送到地球,预计在下个世纪,人类将在月球上建立一个大型太阳能发电站,所以向地球出口的“贸易”向地球输送电能的最好方法是通过微波束。当然,如果飞机或生物穿过微波束的时候,会受到严重损害,不过地球上有许多荒无人烟的沙漠地带,在那些地方建立微波接收站,就可以避免意外事故的发生。