Sanghajban, Kínában egy zsúfolt laboratóriumban Ruxin Li fizikus és munkatársai a világ legerősebb fényimpulzusának rekordját készülnek áttörni. A lézersugaruk középpontjában, melyet Sanghaji Szupererős Ultragyors Lézer Létesítménynek (SULF) neveznek, egyetlen henger titán adalékot tartalmazó frízbi szélességű zafír található.
Miután fényt gyújtanak a kristályban, majd lencsék és tükrök rendszerén áthalad, a SULF elképesztő erejű impulzusokká alakítja. 2016-ban addig példátlan módon 5,3 millió milliárd wattot vagy petawattot (PW) értek el.
Sanghaj fényei azonban nem alszanak ki minden alkalommal, amikor a lézer tüzel. Bár az impulzusok rendkívül nagy teljesítményűek, végtelenül rövidek is, kevesebb, mint egy billiomod másodpercig tartanak.
A kutatók most tovább fejlesztik a lézert és azt remélik, hogy az év végéig megdöntik saját rekordjukat egy 10 PW-os lövéssel, amely több mint 1000-szeres energiát jelent annál, mint a világ összes villamos hálózatának ereje együttvéve.
A csoport ambiciózus tervei itt azonban nem érnek véget. Ebben az évben Li és kollégái egy 100 PW-os lézert kívánnak építeni, az Extreme Light Station-t (SEL). 2023-ra akár a föld alatt 20 méterre lévő kamrába is képesek lesznek impulzusokat küldeni olyan szélsőséges hőmérsékleteket és nyomást létrehozva, amely a Földön általában nem tapasztalható, ami áldás az asztrofizikusoknak és az anyagtudósoknak egyaránt.
A lézerrel egyben képesek lesznek demonstrálni a részecskék felgyorsításának egy új módját, melyet az orvostudományban és a nagy energiájú fizikában lehet hasznosítani. Ám a leginkább vonzó eredmény Li szerint az, hogy a fény képes kiszakítani az elektronokat és azok antianyag társait, a pozitronokat az üres térből egy olyan jelenség részeként, amelyet “a vákuum megtörésének” neveznek.
Mindez lenyűgöző bizonyítása lenne annak, hogy az anyag és az energia felcserélhető, ahogy Albert Einstein híres E = mc2 egyenlete állítja. Bár a nukleáris fegyverek bizonyítják, hogy az anyag átalakítható hatalmas mennyiségű hővé és fénnyé, a fordítottja nem könnyű. De Li azt mondja, hogy a SEL akár erre is képes lehet. “Ez nagyon izgalmas lenne,” – mondja. – “Ez azt jelentené, hogy valamit létrehozhatunk a semmiből.”
A kínai csoport “határozottan vezetőnek számít a 100 PW-hoz vezető úton,” mondja Philip Bucksbaum, a Stanford Egyetem atomfizikusa Palo Alto-ban, Kaliforniában. De sok a versenytárs. Az elkövetkező években a 10 PW-os eszközöket kapcsolhatnak be Romániában és a Cseh Köztársaságban az Európa Extrém Fény Infrastruktúrájának részeként, bár a projekt nemrégiben elhalasztotta a 100 PW méretű készülék megépítését.
Oroszországi fizikusok egy 180 PW-os lézert terveztek az Exawatt Extrém Fény Tanulmányok Központja (XCELS) néven ismert projekt során, míg japán kutatók 30 PW-os eszközre tettek javaslatot. (1)
(1) – https://www.sciencemag.org/news/2018/01/physicists-are
0 Megjegyzések