Fyzici prerušujú rýchlosť svetla impulzmi vo vnútri horúcej plazmy

Svetelný fotón, ktorý prechádza hladkými vodami vákua, sa pohybuje rýchlosťou asi 300 tisíc kilometrov za sekundu. Týmto sa stanovuje jednoznačná hranica toho, ako rýchlo môžu šepoty informácií putovať kamkoľvek do vesmíru.

Aj keď sa neočakáva, že sa tento zákon poruší, existujú určité charakteristiky svetla, ktoré sa neriadia rovnakými pravidlami. Ich manipulácia neurýchli našu schopnosť cestovať k hviezdam, ale môže nám pomôcť pripraviť pôdu pre novú triedu laserových technológií.

Fyzici sa už istý čas hrajú tvrdo a rýchlo s rozsahom rýchlostí svetelných impulzov, zrýchľujú ich a dokonca spomaľujú na virtuálne zastavenie pomocou rôznych materiálov, ako sú napr. Studené atómové plyny, Žiaruvzdorný kryštál, A optické vlákna.

Tentokrát to vedci z Národného laboratória Lawrenca Livermora v Kalifornii a univerzity v Rochesteri v New Yorku dokázali vo vnútri horúceho roja nabitých častíc, ktoré umožňujú, aby rýchlosť svetelných vĺn v plazme bola kdekoľvek od desatiny normálu. vákuum svetla robilo. Rýchlosť nad 30 percent rýchlejšie.

Je to oveľa viac – a menej – pôsobivé, ako to znie.

Aby sme zlomili srdcia tých, ktorí dúfajú, že nás to vráti v čase pre Proxima Centauri a čaj, je táto superluminálna cesta v súlade s fyzikálnymi zákonmi. Ospravedlnte ma.

Pohyb fotónu je uzamknutý na svojom mieste tkaním elektrických a magnetických polí, ktoré sa označujú ako elektromagnetizmus. Nedá sa to obísť, ale fotónové impulzy v úzkych frekvenciách tiež kolidujú spôsobom, ktorý vytvára pravidelné vlny.

Rytmický vzostup a pokles celých zhlukov svetelných vĺn sa pohybuje rovnakou rýchlosťou, ako je opísané vyššie Skupinová rýchlosť„A je„ vlnou vĺn “, ktorú je možné vylepšiť tak, aby sa spomalila alebo zrýchlila v závislosti na elektromagnetických podmienkach okolo nej.

Oddelením elektrónov od prúdu iónov vodíka a hélia pomocou laseru dokázali vedci zmeniť skupinové rýchlosti svetelných impulzov vysielaných cez ne druhým zdrojom svetla a usmerniť ich pomocou brzdenia alebo úpravou pomeru plynu. Boli schopní robiť. Nútenie pulzných charakteristík meniť tvar.

Celkový efekt bol spôsobený lomom z plazmatických oblastí a na ich potlačenie sa použilo polarizované svetlo z primárneho laseru. Rôzne svetelné vlny sa stále pohybujú svojou normálnou rýchlosťou, aj keď sa zdá, že sa ich kolektívny tanec zrýchľuje.

Experiment teoreticky pomáha prekonať fyziku plazmy a kladie nové obmedzenia presnosti súčasných modelov.

V praxi je to dobrá správa pre pokročilé technológie, ktoré čakajú na indície, ako zabrániť premene prekážok na skutočnosť.

Lasery tu budú veľkým víťazom, najmä vo veľmi výkonnej odrode. Lasery zo starej školy sa spoliehajú na polovodičové optické materiály, ktoré sa pri naštartovaní energie poškodia. Pomocou plazmových prúdov Problémom bude zväčšenie alebo zmena svetelných charakteristík, ale aby sme z toho vyťažili čo najviac, je skutočne potrebné vymodelovať ich elektromagnetické vlastnosti.

Nie je náhodou, že Lawrence chce porozumieť optickej povahe plazmovej plazmy Livermore National Laboratory, ktorá je domovom najväčšej plazmy na svete. Pôsobivá laserová technológia.

Stále výkonnejšie lasery sú to, čo potrebujeme pre celú škálu aplikácií, od zvyšovania urýchľovačov častíc po zlepšovanie Čistá technológia fúzie.

Možno nám to nepomôže rýchlejšie sa pohybovať vo vesmíre, ale práve tieto objavy nás dovedú do budúcnosti, o ktorej všetci snívame.

Bolo zverejnené vo výskume List o fyzickej kontrole.