Materiał próżni


Podziel się tym artykułem ze znajomymi:

Intensywność lasera będzie tryskać znaczenia próżni Michel Alberganti

Słowa kluczowe: energia, pusty, tworzenie materiału, cząstki, antymateria

Biografia równania E = mc 2 jest daleki od zakończenia. Laremarquable ilustracji podano w fikcji dokumentalnego emitowanego przez Arte w niedzielę października 16 (A biografia równania E = mc2 Gary Johnstone) wkrótce może przeżyć ekscytujący nowy rozdział. W Laboratorium Optyki Stosowanej (całkowita), wspólnej dla Krajowej Szkoły Zaawansowanych Technologii (Ensta) w École Polytechnique i CNRS, Palaiseau (Essonne), Gérard Mourou zbliża się, kiedy będzie on przyniesie materii z próżni ...

"Pustka jest matką wszelkiej materii" - mówi z pewną radością. W idealnym stanie "zawiera gigantyczną ilość cząstek na cm3 ... i tyle samo antycząstek". Stąd zerowa suma, która prowadzi do tego pozornego braku materii, który nazywamy ... pustką. Co kwestionuje definicję słownika, dla której, od XIV wieku, ta ostatnia jest "przestrzenią, która nie jest zajmowana przez materię". Miał liczyć bez antymaterii i bez słynnej formuły E = mc², którą Albert Einstein wywnioskował ze specjalnej teorii względności sto lat temu, w 1905.

Po co odwracać tę formułę, wytwarzając materię z pustki? W przypadku Gérarda Mourou, wnioski zaczną się od stworzenia nowej, relatywistycznej mikroelektroniki do badania Wielkiego Wybuchu i możliwości symulacji czarnych dziur. Co nazywa „extreme light” pomaga rozwijać terapii protonowej, w stanie atakować nowotwory bez uszkodzenia otaczających komórek, a „farmakologię nuklearnej” i zdolność do kontrolowania radioaktywności materiału z jednego przycisku. Nie wspominając już o produkcji niezwykle kompaktowych akceleratorów, które mogą konkurować z gigantycznymi obiektami CERN Geneva. Kontrola światła jest daleka od osiągnięcia granic. LOA współpracuje z laserem, jednym z najbardziej spektakularnych osiągnięć odkrycia, które przyniosło Albertowi d'Einsteinowi Nagrodę Nobla w 1921.

Gérard Mourou odegrał ważną rolę w zwiększeniu mocy tego spójnego promienia światła uzyskanego po raz pierwszy w 1960. W 1985 opracował metodę nazywaną amplifikacją pulsacyjną (CPA) (The World of 8 June 1990). "Z dnia na dzień stworzyliśmy źródło, które stało na stole i którego natężenie odpowiadało natężeniu obiektów wielkości boiska piłkarskiego" - mówi Gerard Mourou.

przybrzeżna fala morska

Fizyków potknął ostatnich dwudziestu lat na występowanie zjawiska nieliniowe do natężenia około 1014 W / cm2 (W / cm2), które degradują fali, powodując niszczenie materiałów stałych, które urodziły się laser. Gérard Mourou użył źródeł generujących bardzo krótkie impulsy (pikosekunda, 10-12 sekunda), których jedną z cech charakteryzował szeroki zakres częstotliwości. „Aby rozwiązać ten problem, przed amplifikacji puls, mamy rozciągnięty zamawiając fotony,” badaczowi wyjaśnić CPA, wykorzystuje analogia z grupą rowerzystów czoła tunelu. Aby uniknąć zablokowania podczas przekraczania przodu, konieczne jest zwolnienie niektórych zawodników przed przeszkodą.

Gérard Mourou postępuje w ten sam sposób z częstotliwościami. Po ich rozdzieleniu nakłada różne ścieżki na każdy kolor za pomocą siatki dyfrakcyjnej. Po wzmocnieniu każdej częstotliwości, "wystarczy", aby wykonać odwrotną operację, aby znaleźć profil impulsu identyczny, ale o wiele bardziej intensywny. Z CPA intensywność wzrasta ponownie, aby osiągnąć ... 1022 W / cm2 dzisiaj, 1024 W / cm2 w 2006.



„Do pewnej wartości natężenia, element magnetyczny fali padającego jest nieznaczna w stosunku do elementów elektrycznych, przy czym Gerard Mourou. Ale od 1018 W / cm2 wywiera nacisk na elektron. „Ten ostatni, dotychczas przedmiotem zwykłej” puchnąć”, nagle zmiecione przez falę, która napędza aż osiągnie swoją własną szybkość, to znaczy, że światła. Następnie wchodzimy w relatywistyczną nieliniową optykę. Wykarczowane elektron przekształcić ich atomów w jony, które „starają się zachować elektrony, które wytwarza pole elektryczne prądu stałego, to znaczy elektrostatyczny o znacznej intensywności.” To przekształca zmienne pole elektryczne padającej fali świetlnej w ciągłe pole elektryczne.

To "niezwykłe" zjawisko generuje tytaniczne pole terawolitów 2 na metr (1012 V / m). "CERN na metrze ...", podsumowuje Gerard Mourou. W 1023 W / cm2, pole elektrostatyczne osiągnie ilość petawoltów 0,6 na metr (1015 V / m) ...
Dla porównania, Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) przyspiesza cząstki do gigantycznej mocy 50 (GeV) na 3 km. "Teoretycznie możemy zrobić to samo na odległość rzędu średnicy włosów" - mówi badaczka. W swoim czasie Enrico Fermi (1901-1954) uważał, że aby osiągnąć petawolt, akcelerator powinien krążyć wokół Ziemi.

"Elektrony popychane przez światło kończą się ciągnięciem jonów za nimi" - kontynuuje Mourou. Od tej pory łódź niesie kotwicę. Początkowe światło generowało wiązkę elektronów i jonów. LOA udało się przyspieszyć elektrony do energii Megaelektronowoltów 150 (MeV) na odległości kilkudziesięciu mikronów. Zamierza pchnąć najpierw do GeV i dużo później.

Mini Big Bang

Równolegle do tego rozwoju, który ostatecznie mógłby konkurować z dużych akceleratorach cząstek, Gérard Mourou powiedział, że był bardzo blisko, zawsze za sprawą olbrzymich natężeń światła uzyskanych z „pękanie próżnię”, to znaczy dopóki " coś "tam, gdzie nie było nic w wyglądzie.

W rzeczywistości nie jest to magiczna operacja, ale "po prostu", aby ujawnić to, co niewidzialne. Celem teoretycznym jest intensywność 1030 W / cm2. Aby uzyskać tę wartość, fizycy uważają próżnię za dielektryk, czyli izolator. W taki sam sposób, w jaki zbyt duża intensywność "zrywa" kondensator, możliwe jest "uderzenie w próżnię".

Ale to, co się wtedy stanie? Co dziwne cząstki płyną próżni? Ponownie, tajemnicą jest nieświeże. Nie będzie para elektron-pozyton. Cząstka a jego antyczastka, które są lżejsze, a więc tych, którzy, zgodnie ze słowami Einsteina, będą twierdzić najmniej energii mają być produkowane. A to minimalna jest również dobrze znane: 1,022 MeV.

Tak więc, wszystko wydaje się gotowy do materii sprawia, że ​​jej pierwszy występ z próżni w laboratorium. Ten mini-Big Bang mógł nawet zdarzyć przed 1030 W / cm2. Pan Mourou myślę, że za pomocą promieni X lub gamma, byłoby możliwe zmniejszenie progu około 1023 1024 W / cm2. Ale to jest właśnie celem LOA na najbliższe lata

Artykuł w 19.10.05 wydaniu Świata


facebook komentarze

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *