Cameron Merritt
0 
3756
749
Fyzici se přibližují k budování laserů natolik silných, aby vytrhali hmotu z vakua.
Podle zprávy zveřejněné 24. ledna v časopise Science se tým čínských vědců chystá zahájit výstavbu letošního roku na 100-petawatovém laseru v Šanghaji známém jako Station of Extreme Light, nebo SEL. To je staví do popředí široké oblasti vědců z celého světa, kteří pracují na realizaci predikce zveřejněné v časopise Physical Review Letters v roce 2010 týmem amerických a francouzských fyziků, že dostatečně silný laser by mohl způsobit, že by se objevily elektrony. vakua.
Zdálo by se divné si představit, že by se elektrony mohly objevit z prázdného prostoru. Dává to však mnohem větší smysl ve světle zvláštního požadavku kvantové elektrodynamiky: „Prázdný“ prostor není vůbec prázdný, ale spíše se skládá z hustě zabalených párů hmoty a antihmoty. Tyto dvojice těsně zaplňují mezery mezi vším, kvantové elektrodynamické stavy - prostě s žádným znatelným způsobem nekomunikují se zbytkem vesmíru, protože se navzájem ruší. [18 největších nevyřešených záhad ve fyzice]
Je tedy snazší si uvědomit, že čínský laser tolik nevytváří hmotu, protože způsobí, že vstoupí do světa, který mohou lidé vnímat. Jeho silné pulsy energie způsobí, že se elektrony oddělí od dvojčat antihmoty, pozitronů, způsobem, který mohou vědci detekovat.
Budování laseru dostatečně výkonného, aby to bylo možné, je však obtížnou (a nákladnou) technickou výzvou. Jak uvádí Science, sto petawattů má asi 10 000krát více energie než ve všech elektrických sítích světa dohromady.
Menší čínský laser, Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility, by mohl do konce tohoto roku dosáhnout 10 petawattů. (To je 1 000násobek výkonu všech světových sítí.) Jak tedy mohou lasery dosáhnout těchto obrovských úrovní energie?
Jak autoři zprávy v časopise Science vysvětlili, moc je funkcí dvou věcí: energie a času. Uvolněte joule energie v průběhu 1 sekundy a to je 1 watt. Uvolněte jouly v průběhu 1 hodiny a to je jen 0,28 miliwattů (28 stotisícin wattu). Ale uvolněte tuto joulu za pouhou 1 miliontinu sekundy, a to je 1 milion wattů nebo 1 megawatt.
Všechny superpowered lasery nějakým způsobem spoléhají na uvolnění velkého množství energie během krátkých časových období, zesílení a ohýbání paprsků tak, že veškerá tato energie dorazí na svůj cíl v průběhu ještě kratšího časového období, Science článek hlášen.
Do roku 2023 mohl SEL zasáhnout cíle jen 3 mikrometry (3 miliontiny metru nebo šířku E-coli bakterie) se 100 petawatty síly, podle zprávy Science.
Další technické podrobnosti o tom, jak by tento laser fungoval, jak porovnávají ostatní laserové projekty po celém světě a proč USA dosud zaostávají, najdete v úplné vědecké zprávě.