Fyzici sa približujú k budovaniu laserov dostatočne výkonných, aby vytrhli hmotu z vákua.
Podľa správy uverejnenej 24. januára v časopise Science sa tím čínskych vedcov pripravuje začať s výstavbou tohto roku na 100-petawatovom lasere v Šanghaji známom ako Station of Extreme Light, alebo SEL. To ich stavia do popredia pred celým radom vedcov z celého sveta, ktorí pracujú na realizácii predpovede uverejnenej v časopise Physical Review Letters v roku 2010 tímom amerických a francúzskych fyzikov, že dostatočne silný laser by mohol spôsobiť objavenie elektrónov. vákua.
Môže sa zdať čudné predstaviť si, že elektróny sa môžu objaviť z prázdneho priestoru. Dáva to však oveľa väčší zmysel vzhľadom na podivné tvrdenie o kvantovej elektrodynamike: „Prázdny“ priestor nie je vôbec prázdny, ale skôr pozostáva z husto zabalených párov hmoty a antihmoty. Tieto páry pevne zapĺňajú medzery medzi všetkým, kvantové elektrodynamické stavy - jednoducho interagujú s akýmkoľvek viditeľným spôsobom so zvyškom vesmíru, pretože sa navzájom rušia.
Je ľahšie si uvedomiť, že čínsky laser toľko nevytvorí hmotu, pretože spôsobí, že vstúpi do sveta, ktorý ľudia vnímajú. Jeho silné pulzy energie spôsobia, že sa elektróny oddelia od dvojčiat antihmoty, pozitrónov, spôsobmi, ktoré môžu vedci zistiť.
Vybudovanie dostatočne výkonného lasera na to je však náročná (a drahá) technická výzva. Ako uvádza veda, sto petawattov má asi 10 000-krát viac energie, než je vo všetkých elektrických sieťach na svete.
Menší čínsky laser, Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility, by mohol do konca tohto roka dosiahnuť 10 petawattov. (To je 1 000-násobok výkonu všetkých svetových sietí.) Ako teda môžu lasery dosiahnuť túto obrovskú úroveň výkonu?
Ako autori správy v časopise Science vysvetlili, sila je funkciou dvoch vecí: energie a času. Uvoľnite jouly energie v priebehu 1 sekundy a to je 1 watt. Uvoľnite jouly v priebehu 1 hodiny a to je iba 0,28 miliwattov (28 stotisícin wattov). Uvoľnite však túto joulu iba za 1 milióntinu sekundy, a to je 1 milión wattov alebo 1 megawatt.
Všetky superveľkomerové lasery sa nejakým spôsobom spoliehajú na uvoľnenie veľkého množstva energie v krátkom časovom období, na jej zosilnenie a ohnutie lúčov tak, aby všetka táto energia dorazila na svoj cieľ v priebehu ešte kratšieho časového obdobia, veda. článok bol nahlásený.
Do roku 2023 by SEL mohol zasiahnuť ciele len 3 mikrometre (3 milióny metrov metra alebo šírka E. coli baktéria) podľa správy Science.
Ďalšie technické podrobnosti o tom, ako tento laser bude fungovať, ako porovnávajú iné laserové projekty po celom svete a prečo USA doteraz zaostávajú, nájdete v úplnej správe Science.
