Ученые создали «оптическую ракету» при помощи интенсивного лазера — Naked Science
17.09.2018
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, 21:16
Ольга Иванова

Немецкие ученые показали, что отсутствие мясной пищи в рационе связано с повышенным риском депрессивных расстройств.

Позавчера, 11:29
Илья Ведмеденко

В России разрабатывают перспективную гиперзвуковую ракету воздушного базирования. Ее, в частности, сможет применять стратегический бомбардировщик, создаваемый по программе ПАК ДА.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

29 июля
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы лет старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: