Fyysikot ovat tulossa lähellä rakentamaan lasereita, jotka ovat riittävän tehokkaita, jotta aine poistuu tyhjöstä.
Science-lehdessä 24. tammikuuta julkaistun raportin mukaan kiinalaisten tiedemiesten ryhmä valmistautuu aloittamaan rakentamisensa tänä vuonna 100-tawatisella laserilla Shanghaissa, joka tunnetaan nimellä Extreme Light Station tai SEL. Se asettaa heidät etäälle laajaa tutkijakenttää ympäri maailmaa, jotka pyrkivät toteuttamaan amerikkalaisten ja ranskalaisten fyysikkojen ryhmän Physical Review Letters -lehdessä vuonna 2010 julkaiseman ennusteen, että riittävän tehokas laser voi aiheuttaa elektronien ilmestymisen. tyhjiössä.
Vaikuttaa oudolta kuvitella, että elektronit voisivat ilmestyä tyhjästä tilasta. Mutta se on paljon järkevämpi kvanttielektrodynamiikan omituisen väitteen valossa: "Tyhjä" tila ei ole ollenkaan tyhjä, vaan se koostuu tiheästi pakattuista aine- ja antimateriaalipareista. Ne parit täyttävät tiukasti kaiken, kvanttielektrodynamiikan tilojen väliset aukot - he eivät vain ole vuorovaikutuksessa huomattavalla tavalla muun maailmankaikkeuden kanssa, koska ne poistavat toisensa.
Joten on helpompaa ajatella, että kiinalainen laser ei niin paljon luo ainetta, vaan aiheuttaa sen pääsyn maailmaan, jonka ihmiset voivat havaita. Sen voimakkaat energiapulssit saavat elektronit eristymään antimateriaalin kaksosista, positroneista, tutkijoiden havaitsemilla tavoilla.
Tätä varten riittävän voimakkaan laserin rakentaminen on vaikea (ja kallis) tekninen haaste. Sata petawattia, kuten Science ilmoitti, on noin 10 000 kertaa enemmän energiaa kuin on kaikissa maailman sähköverkoissa yhteensä.
Pienempi kiinalainen laser, Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility, voisi saavuttaa 10 pewattia tämän vuoden loppuun mennessä. (Se on tuhat kertaa kaikkien maailman verkkojen teho.) Joten miten laserit voivat saavuttaa nämä valtavat tehotasot?
Kuten Science-lehden raportin kirjoittajat selittivät, voima on kahden asian funktio: energia ja aika. Vapauta joule energiaa yhden sekunnin aikana, ja se on 1 wattia. Vapauta jouli 1 tunnin aikana, ja se on vain 0,28 milliwattia (28 satatuhannesosaa wattia). Mutta vapauta se joule vain miljoonalla sekunnilla ja se on miljoona wattia tai 1 megawatti.
Kaikki supervoimatut laserit luottavat jollain tavalla tai toisella vapauttamaan suuria määriä energiaa lyhyinä ajanjaksoina, vahvistamaan sitä ja taivuttamaan säteet siten, että kaikki tämä energia saapuu maaliinsa vielä lyhyemmän ajanjakson aikana, tiede artikkeli raportoitu.
Vuoteen 2023 mennessä SEL voisi lyödä vain 3 mikrometriä (3 miljoonasosaa metriä tai yhden metrin leveys). E. coli bakteerin) yli 100 pewatin voimalla, Science-raportin mukaan.
Lisätietoja teknisistä yksityiskohdista, kuinka kyseinen laser toimisi, kuinka vertaillaan muita laserprojekteja ympäri maailmaa ja miksi Yhdysvallat on jäljessä niin kauan, katso Science: n koko raportti.
