Ученые создали «оптическую ракету» при помощи интенсивного лазера — Naked Science
4 минуты
Редакция

Ученые создали «оптическую ракету» при помощи интенсивного лазера

В недавнем эксперименте, проведенном в Университете Небраски-Линкольна, электроны плазмы в импульсных потоках интенсивного лазерного света моментально разогнались почти до скорости света.

2-opticalrocke1
©Wikipedia

Профессор физики Дональд Умштадтер, руководящий экспериментальным исследованием, утверждает, что такой результат можно назвать «оптической ракетой» из-за невероятного объема силы, оказанного светом. Электроны подвергли силе почти в триллион триллионов раз превышающей ту, что испытывают астронавты при запуске ракеты в космос. О результатах работы рассказано в статье журнала Physical Review Letters.

 

«Это новое и уникальное применение интенсивного света может улучшить работу компактных электронных ускорителей, — говорит доктор Умштадтер. — Однако новаторский и более общий научный аспект наших результатов заключается в том, что применение силы света привело к прямому ускорению материи».

 

Свет обычной интенсивности проявляет небольшую силу при отражении, рассеивании или абсорбции. Одно из предположительных применений такой силы — «световой парус», который можно использовать для приведения в движение космического аппарата. Но из-за незначительной величины силы света в этом случае излучение приходилось бы поддерживать в течение многих лет, прежде чем аппарат достиг бы высокой скорости.

 

Схема эксперимента / © University of Nebraska-Lincoln

 

При наличии градиента интенсивности у света возникает еще один тип силы. Результаты эксперимента можно также использовать для «оптического пинцета», применяемого для манипуляции микроскопическими объектами. Но, опять же, значения силы здесь невероятно малы.

 

В рассматриваемой работе лазерные пульсы были сфокусированы на плазме. Когда электроны в ней выталкивались из потоков световых пульсов их градиентными силами, в волнах импульсов производились плазменные волны, а электроны могли улавливать кильватерные волны, что, в свою очередь, ускоряло электроны до ультрарелятивистских энергий. Новое применение интенсивного света предоставляет средство для управления начальной фазой кильватерного ускорения и улучшения работы нового поколения компактных электронных ускорителей, которые должны дать начало спектру применений, ранее бывших непрактичными из-за огромных размеров традиционных ускорителей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

57 минут назад
8 минут
Мария Азарова

Европейские ученые провели независимый анализ и перепроверили данные предыдущего исследования, авторы которого заявили об обнаружении фосфина в верхних слоях атмосферы Венеры. Подтвердить результаты коллег им, увы, не удалось.

Вчера, 19:08
10 минут
Мария Азарова

Сразу два новых исследования нашли объяснение высокой инфекционности SARS-CoV-2 и его способности так легко и быстро захватывать организм. Кроме того, ученые показали еще одну потенциальную цель для борьбы с вирусом.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

19 октября
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: