פיזיקאים מתקרבים לבניית לייזרים חזקים מספיק בכדי לקרוע חומר מתוך ריק.
על פי דיווח שפורסם ב -24 בינואר בכתב העת Science, צוות מדענים סינים מתכונן להתחיל השנה בבנייה על לייזר של 100 פאטאט בשנחאי המכונה התחנה של אור אקסטרים, או SEL. זה מציב אותם בחזית שדה רחב של מדענים ברחבי העולם הפועלים למימוש תחזית שפורסמה בכתב העת Physical Review Letters בשנת 2010 על ידי צוות של פיזיקאים אמריקאים וצרפתים כי לייזר חזק מספיק יכול לגרום להופעת אלקטרונים החוצה. של ואקום.
זה אולי נראה מוזר לדמיין שאלקטרונים יכולים להופיע מחוץ לחלל ריק. אבל זה הגיוני הרבה יותר לאור טענה מוזרה של אלקטרודינמיקה קוונטית: חלל "ריק" אינו ריק כלל, אלא מורכב מזוגות צפופים של חומר ואנטי-חומר. הזוגות האלה ממלאים בחוזקה את הפערים בין הכל, כך קובע האלקטרודינמיקה הקוונטית - הם פשוט לא מתקשרים באופן בולט בשום דרך עם היקום, מכיוון שהם מבטלים זה את זה.
לכן קל יותר לקחת בחשבון שהלייזר הסיני לא כל כך יוצר חומר, מכיוון שהוא נכנס לעולם שאנשים יכולים לתפוס. פעימות האנרגיה העוצמתיות שלה יגרמו לאלקטרונים להיפרד מהתאומים שלהם נגד החומר, פוזיטרון, בדרכים בהן החוקרים יכולים לזהות.
בניית לייזר חזקה מספיק בכדי לעשות זאת היא אתגר טכני קשה (ויקר). כמאה פטוואט, כפי שפורסם במדע, הוא אנרגיה פי 10,000 יותר מכפי שיש בכל רשתות החשמל בעולם.
לייזר סיני קטן יותר, מתקן הלייזר Ultraintense Ultra Shanghai של שנחאי, יכול להשיג 10 פטוואט עד סוף השנה. (זה פי 1,000 מההספק של כל רשתות העולם.) אז איך לייזרים יכולים להגיע לרמות הכוח העצומות האלה?
כפי שהסבירו מחברי הדו"ח בכתב העת Science, כוח הוא פונקציה של שני דברים: אנרגיה וזמן. שחרר ג'ול אנרגיה במהלך שנייה אחת, וזה 1 וואט. שחרר ג'ול במהלך שעה, וזה רק 0.28 מיליוואט (28 מאות אלפיות וואט). אבל שחרר את הג'אול הזה במיליון מאית השנייה, וזה מיליון וואט, או מגה וואט.
כל הלייזרים המתחזקים מסתמכים בצורה כזו או אחרת על שחרור כמויות גדולות של אנרגיה לאורך פרקי זמן קצרים, הגברה וכיפוף הקורות כך שכל האנרגיה הזו מגיעה למטרה שלה לאורך פרק זמן קצר עוד יותר, המדע המאמר דווח.
עד 2023, ה- SEL יכול לפגוע ביעדים של 3 מיקרומטר בלבד (3 מיליון דולרים של מטר, או רוחב של אי - קולי על פי הדיווח במדע.
לקבלת פרטים טכניים נוספים על אופן פעולתו של לייזר, כיצד משווים פרוייקטים אחרים של לייזר ברחבי העולם ומדוע ארה"ב מפגרת כל כך רחוק מאחור, עיין בדו"ח המלא של Science.
