Immár 11 évtizede tudjuk, hogy az anyag és az energia egymásba átalakul.
A nukleáris energia fejlesztései megmutatták nekünk, hogy az anyagot energiává lehet alakítani, de az energia anyaggá konvertálásának bizonyítása ennél sokkal nehezebbnek bizonyult.
Ezen csata végét a valaha elképzelt legerősebb lézer kifejlesztése jelenti, amelyet jelenleg számos országban terveznek és építenek. Ezek a projektek jelenleg első helyen vannak a lézerrel foglalkozó tudományos világban – a Science szerint. A fejlesztők között van a kínai Station of Extreme Light (SEL), az orosz Exawatt Center for Extreme Light Studies (XCELS) és a Department of Energy’s Optical Parametric Amplifier Line (OPAL).
Ezt a három lézert arra tervezték, hogy teljesen megdöntsék a lézerenergia jelenlegi rekordját, amely 5,3 milliószor milliárd watt vagy 5,3 petawatt (PW), és amelyet jelenleg Ruxin Li és munkatársai birtokolnak a Shanghaji Superintense Ultrafast Laser Facility-ben (SULF). Li reményei szerint 2023-ra csapatával megalkotják a 100 PW-s lézert.
Az orosz eszköz még tervezi fázisban van, de sokkal merészebbek a célok. A kutatók reményei szerint 180 PW-s lesz. Mind a SEL és az XCELS várhatóan ugyanazon alapelv mentén működik. Sorozatos löketeket lőnek ki (négy 30 PW-st a SEL és egy tucat 15 PW-st a XCELS), ezt pedig egy szimpla extraerős sugárrá kombinálják.
A Science magazin jelentette, hogy ez a megközelítés extrém pontosságot igényel és még a legkisebb vibráció és hőmérséklet-változás is akadályozhatja egy ilyen erős lézernyaláb kialakulását. Ezen okból az OPAL más úton halad. Ők 75 PW-t akarnak elérni egyetlen lökettel.
Vannak más intézmények, amelyek sokkal „mérsékeltebb” berendezéseken dolgoznak, amelyek 30PW-t biztosítanak és a SULF is reméli, hogy idén átlépi a 10 PW-s rekordot. Nagy energiára van szükség, és nem csak arra, hogy elérjék a vákuumot és a fotonokat elektronokká és pozitronokká alakítsák.
A SEL módszere nagyon érdekes. A lézer egy hélium célpontot fog eltalálni és felszabadítja az elektronokat. Némely foton a nyalábból visszapattan az elektronokról és aztán más fotonokkal ütközik, ezzel részecske-antirészecske párokat alkotva.
Ha a SEL tényleg eléri a vákuumot, megváltoztathatja a részecskefizikához való megközelítésünket. A hagyományos részecske-gyorsítókat talán felváltják a gyorsabb és olcsóbb lézerenergiájúak.
forrás: IFLScience