Ученые создали «оптическую ракету» при помощи интенсивного лазера - Naked ScienceNaked Science
17.09.2018, 14:26
4 минуты
Naked Science
7

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

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.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

14 октября
5 минут
Мария Назарова

Простая анимация доказывает, что сверхсветовые корабли оказались бы бесполезными в реальности.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

14 октября
5 минут
Мария Назарова

Простая анимация доказывает, что сверхсветовые корабли оказались бы бесполезными в реальности.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

27 сентября
57 минут
Александр Березин

Глобальное потепление имеет не только негативные последствия: оно заметно снизило смертность среди людей и увеличило биомассу в дикой природе, запустив процесс глобального озеленения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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