在智利极度干燥的阿塔卡马沙漠的一座高山上，欧洲南方天文台(ESO)正在建造世界上最大的光学望远镜。
没有时间浪费在选择名字上——它将被称为极大望远镜或ELT。
相反，巨大的能量被投入到设计和建造“世界上最大的天空之眼”上，它应该在2028年开始收集图像，很有可能扩大我们对宇宙的理解。
如果没有一些最先进的镜子，这一切都不可能实现。
Elise Vernet博士是ESO的自适应光学专家，她一直在监督五块巨大镜子的开发，这些镜子将收集并引导光线进入望远镜的测量设备。
每一个ELT的定制反射镜都是光学设计的壮举。
韦尔内博士将这面14英尺(4.25米)高的M2凸面镜描述为“一件艺术品”。
但也许M1和M4的镜子最好地表达了复杂性和精度要求的水平。
主镜M1是迄今为止为光学望远镜制造的最大的镜子。
“它的直径为39米(128英尺)，由[798]个六边形镜面组成，排列整齐，使其表现为一个完美的整体镜子，”韦尔内博士说。
M1将收集比人眼多1亿倍的光，并且必须能够将位置和形状保持在比人类头发细1万倍的精度水平。
M4是有史以来最大的可变形镜，每秒可以改变1000次形状，以纠正大气湍流和望远镜本身的振动，否则会扭曲图像。
它柔韧的表面由6片厚度小于2毫米(0.075英寸)的玻璃陶瓷材料花瓣组成。
这些花瓣由德国美因茨的肖特公司制作，然后运往巴黎郊外的赛峰工程公司，在那里进行抛光并组装成完整的镜子。
所有五个镜子都接近完工，并将很快运往智利安装。
虽然这些巨大的镜子将被用来捕捉宇宙的光，但ESO在加兴的邻居，在马克斯普朗克量子光学研究所，已经创造了一个量子镜子，可以在可以想象的最小尺度上工作。
2020年，一个研究小组能够让200个排列整齐的原子组成的单层集体反射光，有效地制造了一面小到肉眼无法看到的镜子。
2023年，他们成功地将一个微观控制的原子放置在阵列的中心，创造了一个“量子开关”，可以用来控制原子是透明的还是反射的。
该研究所的博士后研究员Pascal Weckesser博士说:“理论家预测，我们通过实验观察到，在这些有序的结构中，一旦你吸收了一个光子，它就会被重新发射，实际上它是朝一个可预测的方向发射的，这就是它成为镜子的原因。”
这种控制原子反射光方向的能力未来可能会在许多量子技术中得到应用，例如，用于存储和传输信息的防黑客量子网络。
在更远的西北部斯图加特附近的Oberkochen，蔡司正在制造另一种极端特性的镜子。
这家光学公司花了数年时间开发一种超平面反射镜，这种反射镜已成为打印计算机芯片机器的关键部件，这种机器被称为极紫外光刻机(euv)。
荷兰ASML公司是全球领先的euv制造商，蔡司反射镜是euv的重要组成部分。
蔡司的EUV反射镜可以反射非常小波长的光，这使得图像的清晰度在很小的范围内，因此越来越多的晶体管可以被印在硅片的相同面积上。
为了解释镜面有多平坦，蔡司半导体制造光学部门的总裁Frank Rohmund博士使用了地形类比。
“如果你拿一面家用镜子，把它放大到德国那么大，最高海拔将是5米。在太空镜子(如詹姆斯·韦伯太空望远镜)上，它将是2厘米(0.75英寸)。在EUV镜上，它将是0.1毫米，”他解释说。
这种超光滑的镜面与控制镜面定位的系统相结合，同样由蔡司制造，其精度相当于从地球表面的EUV镜面反射光线和在月球上挑选高尔夫球。
虽然这些镜子听起来有些极端，但蔡司有计划进行改进，以帮助制造更强大的计算机芯片。
“我们对如何进一步发展EUV有一些想法。到2030年，我们的目标是制造出一个拥有一万亿晶体管的微芯片。今天，我们可能有1000亿。”
蔡司的最新技术使这一目标更接近了，该技术可以在同一区域上打印比当前一代芯片制造机器多三倍的结构。
“半导体行业有这个主导的强大路线图，为所有参与解决方案的参与者提供了一个鼓点。有了这个，我们就能够在微芯片制造方面取得进展，今天可以实现像人工智能这样的东西，这在十年前是不可想象的，”Rohmund博士说。
十年后人类能理解什么、能做到什么还有待观察，但毫无疑问，镜子将成为引领我们实现这一目标的技术核心。
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我是大向号的签约作者“虞旗施”！
希望本篇文章《先进科技背后令人费解的镜子》能对你有所帮助！
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