В Южной Корее испытали самый мощный в мире лазер: теперь научные открытия польются рекой

Ученые из Южной Кореи совершили настоящий прорыв в области физики. Им удалось сделать то, что не удавалось сделать исследователям из других стран на протяжении десятилетий, а именно — создать лазер, обладающий сверхвысокой интенсивностью. Интенсивность импульса более 1023 Вт на квадратный сантиметр — таких результатов удалось достичь, благодаря высокотехнологичной оптической системе, которая точно фокусирует луч на крошечной цели и открывает совершенно новые возможности для исследований и открытий — от астрофизики и до лечения рака.

Результатами своих опытов ученые поделились в журнале Optica.

Более десяти лет титаново-сапфировый лазер HERCULES, спроектированный в Университете штата Мичиган, был рекордсменом, демонстрируя самые высокие показатели. Он способен генерировать лучи с интенсивностью 1022 Вт на квадратный сантиметр, и в течение почти двух десятилетий ученые работали над тем, чтобы превзойти эти показатели и достичь цели — лазерного луча интенсивностью 1023 Вт на квадратный сантиметр.

Группе исследователей из Центра релятивистской лазерной науки Южной Кореи (CoReLS) это удалось. они применили фемтосекундный лазер сверхвысокой мощности в 4 петаватта, оснащенный очень сложной оптической системой для усиления и фокусировки луча.

Система состоит из ряда деформируемых зеркал для исправления искажений и создания лазера со строго контролируемым волновым фронтом, а также большого внеосевого параболического зеркала для фокусировки лазерного луча 28 см (11 дюймов) на цель, размер которой составляет всего лишь 1,1 микрометра в ширину, то есть в 50 раз меньше диаметра человеческого волоса. Также ученые использовали камеру и датчик волнового фронта, чтобы отобразить и измерить отраженный лазерный луч, который, по их словам, сравним по интенсивности с фокусировкой всего солнечного света, достигающего Земли, в точку размером всего 10 микрон.

"Этот высокоинтенсивный лазер позволит исследовать такие астрофизические явления, как электрон-фотонное и фотон-фотонное рассеяние в лабораторных условиях, а также экспериментально проверить некоторые теории, предложенные еще 100 лет назад", — прокомментировал Чанг Хи Нам, директор CoReLS и профессор Института науки и технологий Кванджу.

Некоторые из этих идей касаются квантовой электродинамики сильного поля, другие же касаются онкологии. Например, лучевая терапия рака сегодня проводится благодаря технологии, требующей применения радиационных экранов, но использование лазеров поможет снизить наносимый пациентам вред, а также себестоимость самих аппаратов.

"Этот высокоинтенсивный лазер позволит нам заняться новой и сложной наукой, особенно квантовой электродинамикой сильного поля, которой в основном занимались теоретики", — говорит Нам. "Помимо помощи в лучшем понимании астрофизических явлений, он также может предоставить информацию, необходимую для разработки новых источников радиационного лечения, в котором для лечения рака используются протоны высокой энергии".

Ранее мы сообщали о том, что инженеры создали сельхозбота, уничтожающего сорняки лазерами.