المواد من فراغ


حصة هذه المادة مع أصدقائك:

فإن كثافة الليزر يهم غوش فراغ ميشال Alberganti

كلمات البحث: الطاقة، فارغة، وخلق المواد، والجسيمات، المادة المضادة

سيرة المعادلة E = MC 2 بعيدة عن الاكتمال. التوضيح Laremarquable الواردة في الخيال وثائقي بثته آرتي مساء الاحد قد أكتوبر 16 (سيرة ذاتية من المعادلة E = mc2، غاري جونستون) تجربة قريبا فصلا جديدا ومثيرا. في مختبر البصريات التطبيقية (التوريد)، المشتركة بين المدرسة الوطنية للتقنيات المتقدمة (Ensta) في مدرسة الفنون التطبيقية وCNRS، باليزو (إيسون)، جيرار مورو يقترب عندما قال انه سوف تؤدي الى المادة من الفراغ ...

"الفراغ هو أم كل شيء" ، كما يقول مع بعض الابتهاج. في الحالة المثالية ، "يحتوي على كمية هائلة من الجسيمات لكل cm3 ... ومثل العديد من الجسيمات المضادة". ومن هنا يكون المجموع الصفري الذي يؤدي إلى هذا الغياب الظاهر للمادة التي نسميها ... الفراغ. ما تحدي تعريف القاموس الذي ، منذ القرن الرابع عشر ، هذا الأخير هو "الفضاء الذي لا يشغلها المادة." كان من دون الاعتماد على المادة المضادة وبدون الصيغة الشهيرة E = mc² ، استنتج ألبرت أينشتاين من النسبية الخاصة منذ مائة عام ، في 1905.

لماذا عكس هذه الصيغة عن طريق إنتاج المادة من الفراغ؟ بالنسبة لجيرارد مورو ، ستنطلق التطبيقات من إنشاء إلكترونيات دقيقة نسبية جديدة لدراسة الانفجار الكبير وإمكانية محاكاة الثقوب السوداء. ما يسميه "الضوء الشديد" يساعد على تطوير علاج البروتون، وقادرة على مهاجمة الأورام دون الإضرار الخلايا المحيطة، وهو "علم الصيدلة النووية" والقدرة على السيطرة على النشاط الإشعاعي للمواد مع زر واحدة. ناهيك عن تصنيع المسرعات المدمجة للغاية التي يمكن أن تتنافس مع المرافق العملاقة في CERN Geneva. التحكم في الضوء بعيد عن الوصول إلى حدوده. تعمل LOA مع الليزر ، وهو أحد أكثر الإنجازات إثارةً في الاكتشافات التي حازت على جائزة ألبرت أينشتاين في 1921.

لعب جيرار مورو دورًا رئيسيًا في زيادة قوة هذا الشعاع المتماسك من الضوء الذي تم الحصول عليه لأول مرة في 1960. في 1985 ، طور طريقة تسمى تضخيم النبضات chirped (CPA) (عالم 8 June 1990). يقول جيرارد مورو: "بين عشية وضحاها ، جعلنا مصدرا يقف على طاولة وتضاهي شدته مساحة المرافق بحجم ملعب كرة القدم".

موجة طويلة

علماء الفيزياء تعثر السنوات العشرين الماضية على حدوث ظواهر غير الخطية لشدة عن 1014 W / cm2 (W / cm2) التي تحط من موجة وتسببت في تدمير المواد الصلبة التي ولدوا الليزر. تستخدم جيرارد مورو مصادر إنتاج نبضات قصيرة جدا (بيكو ثانية أو 10- 12 الثانية)، واحدة من التي كانت تحتوي على مجموعة واسعة من الترددات الخصائص. "لحل هذه المشكلة، قبل تضخيم النبض، ونحن امتدت من يأمر الفوتونات"، والباحث لشرح اتفاق السلام الشامل، يستخدم قياسا على مجموعة من راكبي الدراجات تواجه النفق. لتجنب انسداد أثناء عبور الجبهة ، فمن الضروري إبطاء بعض الدراجين أمام العائق.

يتابع جيرار مورو بنفس الطريقة مع الترددات. بعد فصلها ، فإنها تفرض مسارات مختلفة لكل لون باستخدام صريف حيود. بعد تضخيم كل تردد ، يكون "كافيًا" لإجراء العملية العكسية للعثور على مظهر نبضي متطابق ولكن أكثر كثافة. مع CPA ، كانت الشدة تتسلق مرة أخرى للوصول إلى ... 1022 W / cm2 اليوم ، 1024 W / cm2 في 2006.



"حتى قيمة معينة من الشدة ، لا يزال المكون المغناطيسي للموجة الحادثة لا يعتد به مقارنة بمكونه الكهربائي" ، يشرح جيرار مورو. ولكن من 1018 W / cm2 ، فإنه يمارس ضغطًا على الإلكترون. هذا الأخير ، حتى ذلك الحين خاضع ل "انتفاخ" بسيط ، يجتاحه فجأة موجة موجعة تدفعه للوصول إلى سرعته الخاصة ، أي من الضوء. ثم ندخل البصريات غير الخطية النسبية. وتحول الإلكترونات الممزقة ذراتها إلى أيونات "تحاول الإبقاء على الإلكترونات ، التي تخلق مجالًا كهربائيًا مستمرًا ، أي كهرباء ، ذات كثافة كبيرة". هذا يحول الحقل الكهربائي بالتناوب من موجة الضوء الساقط إلى مجال كهربائي مستمر.

هذه الظاهرة "غير العادية" تولد حقل عملاق من terVolts 2 لكل متر (1012 V / م). "سيرن على متر ..." ، يلخص جيرار مورو. في 1023 W / cm2 ، سيصل الحقل الكهروستاتيكي إلى بيتومولت 0,6 لكل متر (1015 V / m) ...
للمقارنة ، يسرع مركز ستانويل الخطي المعجل (SLAC) الجزيئات حتى 50 gigaelectronvolts (GeV) على 3 كم. "من الناحية النظرية ، يمكننا أن نفعل الشيء نفسه على مسافة من أجل قطر شعرة" ، كما يقول الباحث. في عصره ، اعتقد أنريكو فيرمي (1901-1954) أنه للوصول إلى بيتافولت ، يجب أن يدور المسارع حول الأرض.

يتابع مورو: "إن الإلكترونات المدفوعة بالضوء ينتهي بها الأمر إلى سحب الأيونات خلفها". من الآن فصاعدا ، يحمل القارب مرساة. وولد الضوء الأولي شعاعًا من الإلكترونات والأيونات. تمكنت LOA من تسريع الإلكترونات إلى طاقة 150 mega-electronvolts (MeV) على مسافات بضع عشرات من الميكرونات. ينوي أن يدفع أولاً إلى جي أي في ، وبعد ذلك بكثير.

مصغرة الانفجار الكبير

وقال جيرارد مورو وبالتوازي مع هذا التطور يمكن أن تتنافس في نهاية المطاف مع مسرعات الجسيمات الكبيرة انه كان قريبا جدا، ودائما بفضل شدة الضوء الهائلة التي تم الحصول عليها من "تكسير الفراغ"، وهذا هو القول حتى " شيء "حيث لم يكن هناك شيء في المظهر.

في الواقع ، إنها ليست عملية سحرية ولكن ، "ببساطة" ، للكشف عما كان غير مرئي. الهدف النظري هو كثافة 1030 W / cm2. للحصول على هذه القيمة ، يعتبر الفيزيائيون الفراغ كعازل ، أي عازل. وبنفس الطريقة التي "تستقر" فيها الكثافة الشديدة في مكثف ، من الممكن أن "تضغط على الفراغ".

ولكن ماذا سيحدث بعد ذلك؟ ما جسيمات غريبة سوف تتدفق أنها فراغ؟ مرة أخرى، والغموض هو لا معنى لها. سيكون هناك زوجين الإلكترون بوزيترون. والجسيمات وجسيم مضاد، والتي هي أخف وزنا وبالتالي أولئك الذين، على حد قول آينشتاين، سيدعي أقل من الطاقة التي سيتم إنتاجها. وهذا الحد الأدنى هو أيضا معروفة جيدا: 1,022 إلكترون فولت.

وهكذا، يبدو أن كل شيء جاهز لهذه المسألة يجعل ظهوره لأول مرة من الفراغ في المختبر. هذا مصغرة الانفجار الكبير يمكن أن يحدث حتى قبل 1030 W / cm2. السيد مورو أعتقد أن استخدام الأشعة السينية أو أشعة جاما، سيكون من الممكن للحد من العتبة إلى حوالي 1023 1024 W / cm2. ولكن هذا هو بالضبط الهدف من التوريد للسنوات القادمة

المقالة في 19.10.05 طبعة من العالم


تعليقات الفيسبوك

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *