vakum malzeme - Fizik, Kimya ve Biyoloji
Kasım 15 2005 16 Mayıs 2016 Christophe
lazer yoğunluğu coşma vakum önemli olacaktır Michel Alberganti
Anahtar Kelimeler: Enerji, boş, malzeme oluşturma, parçacıklar, antimadde
denklem E biyografisi = mc 2 tam olmaktan uzaktır. Pazar günü Arte tarafından yayınlanan belgesel kurgu verilen Laremarquable illüstrasyon, Ekim 16 (denklemi E = mc2, Gary Johnstone bir biyografi) yakında heyecan verici yeni bölüm deneyim olabilir. O meydana getirmek zaman Ecole Polytechnique ve CNRS, Palaiseau (Essonne) İleri Teknolojiler Ulusal Okulu (Ensta) için ortak Uygulamalı Optik Laboratuarı (LOA), ise, Gérard Mourou yaklaşıyor meselesi boşluktan ...
"Hiçbir şeyden gelenin annesi Void," dedi belli bir dedikoduyla. Mükemmel durumda, "cm3 başına devasa miktarda partikül içerir ... ve birçok antipartikül içerir". Dolayısıyla, boşluğa adını verdiğimiz bu maddenin yokluğuna yol açan sıfır bir toplam. On dördüncü yüzyıldan beri, ikincisinin “madde tarafından işgal edilmeyen bir alan” olduğu sözlük tanımına meydan okuyan şey. Antimatre olmadan ve E = mc² ünlü formülü olmadan saymak gerekirse, Albert Einstein yüz yıl önce 1905'te özel görelilikten çıkarıldı.
Bu formülü neden boşluktan madde üreterek tersine çevirirsiniz? Gérard Mourou, uygulamalar Big Bang incelemek için yeni bir relativistik mikroelektronik yaratılması ve kara delikler simüle yeteneği arasında değişecektir. Ya "aşırı ışık" olarak adlandırdığı, çevredeki hücreleri, bir "nükleer farmakoloji" ve bir düğme ile bir malzemenin radyoaktiviteyi kontrol etme yeteneği zarar vermeden tümörü saldırmak mümkün proton terapi geliştirmelerine yardımcı olur. CERN Cenevre'nin devasa tesisleri ile rekabet edebilecek son derece kompakt hızlandırıcıların üretiminden bahsetmiyoruz. Işığın kontrolü, sınırlarına ulaşmış olmaktan çok uzaktır. Tam Boy lazer Albert Einstein 1921 Nobel Ödülü kazandı keşif en muhteşem başarılarından biri ile çalışmaktadır.
Gérard Mourou, 1960'te ilk kez elde edilen bu tutarlı ışık ışınının gücünü arttırmasında önemli bir rol oynamıştır. 1985'te chirped pulse amplification (CPA) (8 June 1990 Dünyası) adlı bir yöntem geliştirdi. Gerard Mourou, “Bir gecede, bir masa üzerinde duran ve yoğunluğunun bir futbol sahası büyüklüğüyle eşleştiği bir kaynak yaptık” diyor.
Fizikçiler yoğunlukları için doğrusal olmayan fenomenlerin meydana gelmesi ile ilgili son yirmi yılda tökezledi ilgili dalga düşürebilir ve lazer doğmuş katıların tahribata neden olmuştur 1014 W / cm2 (W / cm2). Gerard Mourou çok kısa darbeler (pikosaniye veya 10- 12 ikinci) üretilmesi kaynakları, özellikleri geniş bir frekans aralığı içeren oldu biri kullanılır. EBM açıklamak için araştırmacı "sorunu çözmek için, darbe amplifiye önce, fotonları, sipariş ile gergin", durdurmak için mükemmel bir analojisi bir tünel yüz kullanır. Bir ön geçerken de tıkanmayı önlemek engel önce bazı koşucu yavaşlatmak için.
Gérard Mourou, frekanslarla aynı şekilde ilerler. Ayırdıktan sonra, bir difraksiyon ızgarası kullanarak her bir renge farklı yollar uygular. Her bir frekansın amplifikasyonu sonrasında, aynı, ancak çok daha yoğun bir nabız profilini bulmak için ters işlemin yapılması için "yeterli" dir. CPA ile, yoğunluk 1022 W / cm2 bugün, 1024 2 W / cm2006 ulaşmak için tekrar tırmanıyor.
"Yoğunluğunun belli bir değere kadar, gelen dalganın manyetik bileşen elektrik bileşeni göre ihmal edilebilir düzeydedir, Gerard Mourou söyledi. Ancak 1018 W / cm2'ten elektron üzerinde bir baskı uygular. "İkincisi, basit için şimdiye kadar tabi" aniden kendi hızına ulaşıncaya kadar süren bir deprem dalgası tarafından süpürüldü olan dalganın", yani ışığın yani. Sonra relativistik nonlineer optikler gireriz. Grubbed elektron iyon içine atomuna dönüşümü "bir DC elektrik alanı oluşturur elektronları, muhafaza edebilmek, bu kayda değer yoğunluğunun elektrostatik söylenebilir." Bu, gelen ışık dalgasının değişken elektrik alanını sürekli bir elektrik alanına dönüştürür.
Bu "olağanüstü" fenomen, metre başına 2 teravolt (1012 V / m) titanik bir alan oluşturur. "Bir metre üzerinde CERN ...", Gérard Mourou 'yı özetliyor. 1023 W / cm2'te, elektrostatik alan metre başına 0,6 petavolt (1015 V / m) ...
Karşılaştırma için, Stanford Lineer Hızlandırıcı Merkezi (SLAC) 50 km'de 3 gigaelectronvolts (GeV) 'ye kadar partikülleri hızlandırır. Araştırmacı, "Teoride, bir saçın çapının düzeninde de aynı şeyi yapabiliriz" diyor. Onun zamanında Enrico Fermi (1901-1954) petavolt'a ulaşmak için hızlandırıcının Dünya'nın etrafında gitmesi gerektiğine inanıyordu.
Mourou, “Işık tarafından itilen elektronlar, arkasındaki iyonları çekerek sona erer”. Bundan sonra tekne çapa taşıyor. İlk ışık bir elektron ve iyon ışını oluşturdu. LOA, 150 mega-elektronvolt (MeV) enerjilerine kadar elektronları birkaç on mikronluk mesafeler boyunca hızlandırmayı başardı. İlk önce GeV'ye ve daha sonraya zorlamayı planlıyor.
Mini Büyük Patlama
sonuçta büyük parçacık hızlandırıcıları ile rekabet edebilecek Bu gelişmeye paralel olarak, Gérard Mourou, o "kadar demek ki o "vakum çatlama" elde edilen muazzam ışık şiddetleri her zaman sayesinde çok yakın olduğunu söyledi Görünüşte hiçbir şey olmayan bir şey.
Gerçekte, bu büyülü bir işlem değil, görünmez olanı ortaya çıkarmak için "basitçe" değildir. Teorik hedef 1030 W / cm2 bir yoğunluğudur. Bu değeri elde etmek için, fizikçiler vakumu bir dielektrik olarak, yani bir yalıtkan olarak düşünürler. Çok güçlü bir yoğunluğun bir kapasitöre "yapışması" ile aynı şekilde "vakumu çarpmak" mümkündür.
Ama sonra ne olur? Ne garip parçacıklar vakum akacak? Yine, gizem bayat. Birkaç elektron-pozitron olacaktır. Bir parçacık ve daha hafif ve Einstein bir deyişle, en az enerji üretilecek iddia kimin, bu nedenle olanlardır onun zıttı olan. Ve minimum de iyi bilinmektedir: 1,022 MeV.
bu konuda bir laboratuarda vakum ilk görünüm sağlar dolayısıyla, her şey hazır görünüyor. Bu mini The Big Bang bile 1030 W / cm2 önce gerçekleşebilir. Sayın Mourou X-ışınları veya gama ışınları kullanarak, 1023 1024 W / cm2 etrafında eşiği azaltmak mümkün olacağını düşünüyorum. Ama gelecek yıllar için LOA amacı tam da budur
Dünya 19.10.05 baskısında Madde
← Su enjeksiyon Mercedes 300TD