Optisk raketteknologi gør det muligt at accelerere sagen med konventionelt laserlys

På universitetet i Nebraska-Lincoln (Nebraska) oprettede fysikprofessor Donald Umstadder et eksperiment, der i praksis viste, at teorien om den "optiske raket" var korrekt. Umstadder selv forudsagde denne effekt for tyve år siden, og derefter blev der udført numeriske simuleringer ved University of Shanghai. Og så er bundlinjen et nyt værktøj til at påvirke lys med brede perspektiver.

I Umstadders eksperiment i en plasmasky blev målelektroner målrettet affyret med intense laserimpulser. Og med et vellykket hit på grund af de kumulative virkninger af at ændre strukturen i plasmaskyen modtog elektronerne øjeblikkelig og utrolig stærk acceleration. Vi taler om relativistiske energier - partikler blev accelereret næsten til lysets hastighed. De blev sat i bevægelse af så betydningsfulde kræfter, at forskere sammenlignede den med lanceringen af ​​en raket, og selve effekten blev kaldt en "optisk raket".

For groft at forstå forskernes glæde og overraskelse foretager Umstadder en sådan sammenligning. Forestil dig hvilken acceleration og hvilken slags belastning en astronaut oplever, når raketten overvinder tyngdekraften. Så i en "optisk raket" er slagkraften på en elektron billioner billioner gange højere, og dette er ikke et forkert tryk. For at opnå relativistiske partikler, for at accelerere dem til lyshastigheder, anvendes enorme partikelacceleratorer på Jorden, hvis arbejde er ekstremt dyrt. Og her er det sædvanlige laboratorieudstyr, plasma og laser involveret.

Ud over at skabe nye, kompakte og muligvis mobile partikelacceleratorer åbner den "optiske raket" -effekt vejen for studiet af nye måder at bruge lys som et værktøj til fysisk påvirkning. I dag er alt begrænset til teknologier med lav effekt, såsom "optisk pincet", men fremtiden lover interessante opdagelser. Selve det faktum at bruge lysets kraft til at fremskynde stof direkte har allerede en kolossal videnskabelig virkning.