Uluslararası bir fizikçi ekibi bilimde “önemli bir ilerleme” olduğunu duyurdu. lazer mühendislere uç noktalara pratik bir yol sunan bilim ışık yoğunluğunu önemli ölçüde artırabilecek yoğunluklar yüksek güçlü lazer ışık.
Buluşun arkasındaki fizikçilerden oluşan ekip, kendi yaklaşımlarını kullanarak oluşturulan ultra güçlü lazerlerin, bilim adamlarının Fiziğin temel yasalarını araştırmak ışıkla doğrudan etkileşime girerek kuantum boşluğu. Daha güçlü lazerler aynı zamanda nükleer füzyon enerjisi üretiminde ilerlemelere ve hatta daha güçlü gelişmelere yol açabilir. füze karşıtı savaş lazerleri İsrail’dekiler gibi Demir Kiriş sistem.
Aşırı Işık Yoğunlukları ve Ultra Güçlü Lazerler için Einstein’dan Yararlanmak
Başlangıç olarak, Oxford Üniversitesi’nden proje liderleri Profesör Peter Norreys ve Dr Robin Timmis, teorilerini keşfetmek üzere Queen’s University Belfast’tan Profesör Brendan Dromey ve Dr Mark Yeung ile bir araya geldi. Daha sonra araştırma ekibi, Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi’nin Merkezi Lazer Tesisi’nden (CLF) tesisin Gemini lazerine erişimi olan bilim adamlarını görevlendirdi.
Bir göre ifade Çalışmanın duyurusunu yapan ekip, Gemini’yi son derece parlak bir tasarım yaratmak için kullandı. ultraviyole ışık “alışılmadık bir süreç” olarak tanımladıkları bir süreç aracılığıyla. Deneyi kurduktan sonra tesisin yoğun lazerini yüklü parçacıklardan oluşan bir buluta ateşlediler. plazma. Ekip, deneyleri sırasında şunu söyledi: yüksek enerjili çarpışma plazmanın “hızla hareket eden bir ayna gibi” hareket etmesine neden oldu.
“Bu, büyük bir hızla size doğru gelen bir aynaya el feneri tutmaya benzetilebilir” diye açıkladılar.
Yansıyan ışık enerji kaybetmek yerine sıkıştırılır ve enerjisi artar. Araştırma ekibi, bu bileşik etkinin, ambulans geçerken sirenin sesinin yükselip alçalmasına benzer olduğunu söyledi. Ancak CSF lazer tesisi deneylerinde “ayna” o kadar hızlı hareket ediyor ki, lazerin gücü Einstein’ın görelilik teorisiyle ölçülen etkilerle daha da artıyor. Ekip, bu iyi bilinen etkinin “göreceli harmonik nesil” olarak adlandırıldığını söyledi.
‘Tutarlı Harmonik Odaklama’ Yoluyla Daha Fazla Güç İyileştirmesi
Ekibin deneyleri, zaten güçlü olan bir lazeri güçlendirmek için Einstein’ın avantajlarından yararlanmanın yanı sıra, bu sıkıştırılmış ışığın daha da yoğunlaştırılmasına yönelik bir yöntemi başarıyla gösterdi; buna ‘Tutarlı Harmonik Odaklanma’ adını verdiler.
Görelilik temelli lazer ışığı konsantrasyon yönteminden farklı olarak ekip, tutarlı harmonik odak etkisini, güneş ışığını kağıdı tutuşturabilecek küçük, yoğun bir noktaya odaklayan bir büyüteçle karşılaştırdı. Bununla birlikte, güneş ışığı yerine, lazer ışığının çok sayıda dalga boyu son derece küçük bir bölgeye odaklanır ve bu da çok büyük bir enerji konsantrasyonuna neden olur.
Bu yaklaşımın ürettiği aşırı ışık yoğunlukları, nükleer füzyon reaksiyonunu başlatmak için gereken daha güçlü lazer silahlarını veya ateşlemeli lazerleri mümkün kılabilirken, ekip aynı zamanda kuantum elektrodinamiği (QED) adı verilen ışık ve madde teorisini keşfetmek için kritik bir araç sağlayabileceğini belirtti. Bunun nedeni, önceki deneylerin, yüksek enerjili parçacık ışınlarını güçlü lazerlere dönüştürmeyi ve ardından sonuçları çeşitli perspektifler arasında geçiş yaparak yorumlamayı gerektirmesiydi.
“(Bu) birden fazla hareketli kamera arasında geçiş yaparak bir araba kazasını anlamaya çalışmak gibi bir şey” diye açıkladılar. “Her şey lazer sisteminin kendi içinde gerçekleştiğinden, bilim insanları karmaşık kare kare dönüşümlere ihtiyaç duymadan sonuçları doğrudan gözlemleyebiliyor. Bu, gelecekteki deneylerin yorumlanmasını çok daha kolay hale getirecek.”
Lazer Teknolojisi, Plazma Fiziği ve Ultra Hızlı Malzeme Biliminin Bir Karışımı
Başyazar Dr Timmis, ultra güçlü lazerler için gereken aşırı ışık yoğunluklarına giden yolun sonuçlarını tartışırken, keşifleri ‘büyüleyici’ olarak nitelendirdi ve aynı zamanda ekibin “bu mekanizmanın zengin ve karmaşık fiziğini” yeni anlamaya başladığını belirtti.
Araştırmacı, “Simülasyonlar şimdiye kadarki en yoğun tutarlı ışık kaynağını yapmış olabileceğimizi gösteriyor” diye açıkladı. “Umarım bunu doğrulamak için yakın zamanda Gemini’ye dönme şansımız olur, aynı zamanda öğrendiklerimizi daha parlak ışık üretebileceğimiz daha büyük tesislere götürme şansımız olur.”
Profesör Norreys, meslektaşının coşkusunu yinelerken Dr. Timm’in, bilim adamlarının on yıllardır gözden kaçırdığı bir gizemi çözmek için gereken kesin deneysel koşulları yaratmalarına olanak tanıyan “konudaki ustalığını” vurguladı.
Profesör Dromey, çalışmalarının geniş kapsamlı sonuçlarını özetlerken, böylesine önemli bir atılımın gerçekleştirilmesi için çeşitli alanların bir araya gelmesi gerektiğine dikkat çekti.
Profesör, “Bu çalışma, alanı yirmi yıldan fazla süredir hayal kırıklığına uğratan teori ve deney arasındaki kalıcı uyumsuzluğu çözmek için hassas şekilde ayarlanmış lazer teknolojisi, plazma fiziği ve ultra hızlı malzeme biliminin bir karışımıdır” dedi.
Çalışma “Ekstrem alanlar için verimliliği optimize edilmiş göreceli plazma harmonikleri” kategorisinde yayınlandı Doğa.
Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief’te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].
