Tehnologia optică a rachetelor permite accelerarea materiei cu lumina laser convențională

La Universitatea din Nebraska-Lincoln (Nebraska), profesorul de fizică Donald Umstadder a organizat un experiment care, în practică, a dovedit că teoria „rachetei optice” este corectă. Umstadder însuși a prezis acest efect în urmă cu douăzeci de ani, apoi au fost efectuate simulări numerice la Universitatea din Shanghai. Deci, linia de jos este un nou instrument pentru influențarea luminii cu perspective largi.

În experimentul lui Umstadder într-un nor de plasmă, electronii țintă au fost declanșați în mod intenționat cu impulsuri laser intense. Și cu un succes reușit, datorită efectelor cumulative ale schimbării structurii norului de plasmă, electronii au primit o accelerație instantanee și incredibil de puternică. Vorbim despre energii relativiste - particulele au fost accelerate aproape la viteza luminii. Au fost puse în mișcare de forțe atât de semnificative încât oamenii de știință au comparat-o cu lansarea unei rachete, iar efectul în sine a fost numit „rachetă optică”.

Pentru a înțelege aproximativ încântarea și surpriza oamenilor de știință, Umstadder face o astfel de comparație. Imaginați-vă ce accelerație și ce fel de încărcare experimentează un astronaut atunci când racheta depășește gravitația. Deci, într-o „rachetă optică”, forța de impact asupra unui electron este de trilioane de trilioane de ori mai mare, iar aceasta nu este o greșeală de tipărire. Pentru a obține particule relativiste, pentru a le accelera la viteze ale luminii, pe Pământ se folosesc acceleratoare uriașe de particule, a căror muncă este extrem de costisitoare. Și aici sunt implicate echipamentele obișnuite de laborator, plasma și laserul.

Pe lângă crearea unor acceleratoare de particule noi, compacte și, eventual, mobile, efectul „rachetă optică” deschide calea pentru studiul unor noi modalități de utilizare a luminii ca instrument de impact fizic. Astăzi, totul se limitează la tehnologii cu putere redusă, precum „penseta optică”, dar viitorul promite descoperiri interesante. Faptul de a folosi forța luminii pentru a accelera direct materia are deja un efect științific colosal.