Fizičari se približavaju izgradnji lasera koji su dovoljno snažni da materiju izvade iz vakuuma.
Prema izvještaju objavljenom 24. siječnja u časopisu Science, tim kineskih znanstvenika sprema se za početak gradnje ove godine na 100-petavatnom laseru u Šangaju poznatom kao Stanica ekstremnog svjetla ili SEL. To ih stavlja na čelo širokog polja znanstvenika širom svijeta koji rade na ostvarenju predviđanja objavljenog u časopisu Physical Review Letters 2010. godine od strane američkih i francuskih fizičara da bi dovoljno snažan laser mogao izazvati pojavljivanje elektrona vakuuma.
Čini se čudnim zamišljati da se elektroni mogu pojaviti iz praznog prostora. Ali to ima puno više smisla u svjetlu čudne tvrdnje o kvantnoj elektrodinamici: "Prazan" prostor uopće nije prazan, već se sastoji od gusto zatvorenih parova materije i antimaterije. Ti parovi čvrsto popunjavaju praznine između svega, stanja kvantne elektrodinamike - jednostavno ne djeluju na bilo koji vidljiv način s ostatkom svemira, jer se otkazuju.
Stoga je lakše uzeti u obzir da kineski laser neće stvoriti toliko materije, koliko bi mogao ući u svijet koji ljudi mogu percipirati. Njezini snažni impulsi energije uzrokovat će da se elektroni odvoje od svojih antimaterijskih blizanaca, pozitrona, na način kako istraživači mogu otkriti.
Međutim, izgraditi dovoljno moćan laser za to je težak (i skup) tehnički izazov. Kako je Science izvijestio, stotina petavata ima oko 10.000 puta više energije nego što je to u svim svjetskim električnim mrežama.
Manji kineski laser, Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility, mogao bi postići 10 petavata do kraja ove godine. (To je 1.000 puta veće od snage svih svjetskih mreža.) Kako mogu laseri dostići ove ogromne razine snage?
Kako su objasnili autori izvještaja u časopisu Science, moć je funkcija dvije stvari: energije i vremena. Oslobodite joule energije tijekom 1 sekunde, a to je 1 vati. Oslobodite joule tijekom 1 sata, i to je samo 0,28 miliwata (28 sto tisuća vata). Ali pustite taj joule u samo 1 milijun sekundi, a to je 1 milijun vata ili 1 megavat.
Svi laseri s supernaponom oslanjaju se na neki ili drugi način na oslobađanje velike količine energije u kratkim vremenskim razdobljima, pojačavajući ga i savijajući zrake tako da sva ta energija tijekom još kraćeg vremenskog razdoblja stigne do cilja. članak izvijestio.
Do 2023. godine SEL je mogao pogoditi ciljeve na samo 3 mikrometra (3 miljuna metra ili širinu E coli bakterija) preko 100 petavata snage, navodi se u izvješću Science.
Za više tehničkih detalja o tome kako bi taj laser radio, kako se uspoređuju drugi laserski projekti širom svijeta i zašto SAD toliko zaostaje, pogledajte cjelovito izvješće Science-a.
