Comments 76
способные разорвать пустое пространствоДоберёмся до «Final Space»? :)
И такое качество перевода.
В статье написано для чего.
10 Ватт пробивают воздух, потому что воздух — это газ. UV фотоны, обладающие высокой энергией, ионизируют атомы газов (смотрим за что Эйнштейн получил Нобелевку). И это происходит все время. И не только в фокусе 10вт лазера. Озон в высших слоях атмосферы образуется именно так — УФ+кислород. Если фотонов много — вы увидите плазму( отдельно ядро атома, отдельно электроны) в воздухе.
Прорвать "ничто" гораздо сложнее, ибо в нем ничего нет, что поглощало бы энергию и ионизировалось. Для проверки некоторых квантовых теорий, описывающих постоянное появление "чего-то" из "ничего", но пропадающего очень быстро, и нужны эти мега-лазеры.
Блин, фотоэффект ещё в школе проходят. Здесь же по сути полная его аналогия.
Данный лазер настолько мощный, что давление света откидывает электрон и позитрон друг от друга. Они не успевают аннигилировать в точке возникновения.
Так что не катит.
И там не единичное «сдвигание». Просто у конкретной пары позитррон анигилировал с электроном другой пары, который столкнулся с фотонами — и появилась возможность електрон «заметить».
Потому там теория вероятности работает не совсем чисто.
1/137 в степени 200000, шутя, затыкает за пояс любые пета и прочие ватты, даже не замечая их.С одной стороны там 1/137 в 200000 степени, а с другой в каждой вершине может оказаться любой фотон из луча. Если количество фотонов сильно больше количества вершин, это, на минуточку, количество фотонов в степени 200000, что шутя затыкает за пояс фактор 1/137^200000. В общем, комбинаторный взрыв забивает все.
Ну вот тут прям хорошая статья про это. По сути можно сказать, наверное, что фокус меньше неопределенности по координате виртуальных частиц, т.е. лазер "измеряет" частицы, создавая сжатое по координате состояние. Неопределенность импульса увеличивается, т.е. некоторые частицы могут приобрести энергию, достаточную для разлета.
Сначала насчет лазерного поля. Оно слишком низкочастотное для КЭД процессов и рассматривается не квантованным образом, а как постоянное поле. В диаграммах Фейнмана взаимодействия электронов с постоянным полем параметром разложения становится eA/m, где A вектор-потенциал, а не постоянная тонкой структуры, как вы пишете ниже. В сильных лазерных полях этот параметр легко можно сделать больше 1, и тогда взаимодействие с полем вообще нельзя рассматривать по теории возмущений. Поэтому используются точные «одетые» пропагаторы для электронов во внешнем поле, и вся КЭД строится не на голых электронах и позитронах, а на одетых (это называется Intense Field QED: arxiv.org/pdf/1507.08512.pdf). В принципе, есть Швингеровский предел (https://en.wikipedia.org/wiki/Schwinger_limit), при котором уже в статическом поле будет рождение пар из вакуума. Но его достичь пока невозможно. Тем не менее, с помощью лазера в 10 ПВт можно реализовать КЭД каскад. Основных процессов здесь два, оба в присутствии внешнего поля. Электрон уже на одном периоде поля разгоняется до релятивистских энергий (десятки-сотни энергий покоя). Релятивистские электроны в присутствии поля излучают гамма-кванты. В свою очередь, гамма-кванты в сильном поле могут распасться на электрон-позитронную пару. Рожденные электроны и позитроны в свою очередь разгоняются полем и излучают новые гамма-кванты, и так далее. Достаточно иметь всего лишь один затравочный электрон, чтобы развить каскад. И численное моделирование показывает, что это должно быть реализуемо уже на установках, которые появятся в ближайшем будущем.
Никаких антипротонов на лазерной установке получить нельзя (во всяком случае при любых обозримых в будущем мощностях). То, что в задачах XCELS называется «производство материи и антиматерии с помощью излучения», это исключительно про электрон-позитронные пары, а не протон-антипротонные. И то есть большие сомнения, что их реально удастся получить (если вообще XCELS будет когда-то, после кризиса 2014 года это все заглохло).
Статьи надо читать, не зря же их зачем-то пишут после заголовка.
Фотоэффект может быть и нелинейным, когда 2 фотона низкой энергии обладают в сумме энергией достаточной для переноса электрона на более высокий уровень энергии. Используется например в многофотонной микроскопии.
Также нелинейные эффекты в кристаллах используются для удвоения частоты в лазерах.
Так что все далеко не так просто как в школьной физике.
Почему ж нет? Стабилизируйте их относительно друг друга, и будет вам счастье.
А где вы их "накладываете"? чтобы они проинетрферировали, вам придется как-то их наложить друг на друга, например, делителем луча. А там сразу уж будет куда идти энергии.
Давление лазерного луча света не дает рождающимся частицам/античастицам соединиться и взаимоуничтожиться.
Вместо этого частицы разлетаются и ударяют по другим парам частиц/античастиц, также не давая им взаимоуничтожиться.
Запускается цепная реакция, когда из вакуума лавинообразно возникает чудовищное количество энергии/материи и нет возможности затушить данную реакцию.
Наша планета и вся солнечная система мгновенно разлетается на кусочки, жители соседних галактик отмечают рождение еще одной сверхновой.
:)
Как понимать "разложение лазерного импульса дифракционной решёткой по цветам". Лазерный луч монохроматичен, не?
Офигеть, целые килоджоули в таком маленьком объёме. Там же плотность энергии такая, что в воздухе такой импульс будет оставлять за собой тоннель с разлетающейся плазмой. Наверное эксперименты в вакууме проводят.
Да, разумеется, все находится в вакуумной камере, причем требования к вакууму довольно серьезные. Если и есть в камере какая-либо газовая струя, то она там именно для экспериментов по взаимодействию лазера с веществом. Если стрельнуть в воздух, лазерный импульс такой интенсивности будет полностью его ионизировать, ускорять в нем электроны и генерировать рентген, и из-за всего этого очень быстро поглотится, на нескольких миллиметрах буквально.
Длина волны лазера, как вы и сказали — 1мкм, а вот ширина спектра может быть от пикометров (CW), до сотен нанометров (pulsed-fs). Титан-сапфир может излучать в диапазоне от 700 до 1000нм. Но не везде одновременно, ибо это лазер. Для уширения спектра обычно используют всякие нелинейные процессы — генерация стокса, антикстокса, смешение частот, вторая гармоника и тд.
А так всё правильно — чем шире спектр, тем меньше длительность импульса и наоборот.
dt*dv ~0.3-0.4.
dt — длительность, dv — ширина спектра в Гц.
Или, по другому, для вычисления необходимой ширины спектра:
dv=l^2/(dt*c)
где l — центральная длина волны, dt — необходимая длительность импульса, с — скорость света.
Соответственно для видимого диапазона при центральной длине волны, скажем, 500нм, ширина спектра для 1 фс должна быть 833нм. А если центральная длина волны 1000нм, то вообще 3 микрона ширина спектра должна быть.
Всё правильно, что вы говорите. Только не Поккельс обычно — это слишком медленно, а Kerr lens mode locking.
Основная проблема — синхронизировать распространение всех этих мод во времени из-за дисперсии в активном теле, линзах и даже в материале зеркал. Для этого применяют дифракционные решетки, призмы и тд. Синхронизировать все 300нм Титан: Сапфира сложно и дорого. Хотя прочитал только что, что сейчас коммерческие системы выдают стабильные 20-25 фс (https://kmlabs.com/tisapphire-lasers/). В лабораториях дошли до 5.5фс.
Для мощных лазеров, как в статье, нужна, соответственно, большая активная среда, а это значит — увеличение временного разбегания различных частей спектра. И снова — компенсация, которая порождает увеличение стоимости, размера и тд…
Другой способ увеличить пиковую мощность — генерация атосекундных импульсов. Я почему-то подумал именно об этом способе… А для этого нужно делать уширение спектра всеми упомянутыми методами.
другие страны не должны чувствовать, будто они остаются в тени, когда включится самый мощный лазер в миреКак звучит!
Нет, как звучит!
Собрать сверхмощный лазер, способный разрывать пространство, и использовать его затем для диагностики минерала. Я припоминаю один сюжет который так же начинался. Неужели мы всё-таки дождёмся продолжения?
Синтез виртуальных суперчастиц на ускорителях похоже всех разочаровывает. Всё говорит о том, что заканчивается «гонка» на ускорителях и начинается «гонка» на мощных лазерах. Вопрос – куда? Если опустить конъюнктурную составляющую (фабрика гамма-излучения), то по большому счету вопрос тот же самый – как образовалась Вселенная (при Большом взрыве). Наука уже осознала, что в вакууме (вернее в пространстве) сами- собой рождаются масса виртуальных частиц, и что энергетическое воздействие способно материализовать их. «Игра стоит свеч». Расчеты показывают, что в 1 куб. см. пространства содержится 3 тонны (энергии). Вопрос в каком виде, и каким должен быть «технологический» процесс ее материализации. Вариант с виртуальными электрон-позитронными парами конечно имеет «право на жизнь» и его безусловно надо проверить (тем более, что техника уже почти готова). Смущает только возможность образования мощного лазерного излучения при Большом взрыве. Мы в рамках S_теории предлагаем теоретическую схему материализации энергии пространства в процессе облучения виртуальных фотонов пространства мощным магнитным полем, вырвавшемся из лопнувшей сингулярности, имеющей структуры сверхплотного электромагнитного бублика, типа анаполя Зельдовича. В результате данного процесса виртуальные фотоны превращаются в вихри-спирали и вихри-бублики (симплы). В своей работе мы предлагаем физические модели соответствующих процессов образования элементарных частиц из симплов и дальнейшей эволюции Вселенной.
Я предположу, что в СО, где энергия фотонов меньше, в той же степени будет меньше и энергия связи, так что частицы будут рождаться все равно. Но в принципе, так может быть, что в зависимости от системы координат наблюдатель либо видит частицы, либо нет.
Физики планируют построить лазеры огромной мощности, способные разорвать пустое пространство