ابزارهای ساخته شده از نور: علم لیزر برنده نوبل ، توضیح داده شده است

لیزر چیست؟

به گفته یان ماسگراویو ، رهبر گروه لیزر Vulcan در مرکز لیزر مرکزی انگلیس ، لیزرها یک منبع نور هستند ، دقیقاً مانند مشعل ها ، اما دارای ویژگی های خاصی هستند.

به طور معمول وقتی نور از یک مشعل خارج می شود ، آن را گسترش می دهد - او آن را با کودکان ترک مدرسه در جهات مختلف و پوشیدن کت های مختلف مقایسه می کند.

وی گفت ، اما لیزر نور را متمرکز می کند ، گویی که همه کودکان با همان لباس مجبور به راهپیمایی در مرحله نزدیک می شوند.

وی افزود: این تفاوت از حفره ای است که برای به دام انداختن و شرط بندی نور قبل از تابش استفاده می شود و همچنین نحوه تولید نور.

به همین دلیل آکادمی سلطنتی علوم سوئد از برندگان نوبل 2 اکتبر به عنوان ساخت "ابزارهای ساخته شده از نور" استقبال کرد.

موچین نوری چیست؟

به دلیل اختراع موچین های نوری ، که از فشار تابش یک پرتوی کوچک متمرکز نور برای به دام انداختن اجسام بسیار کوچک استفاده می کنند ، نوبل به آرتور اشکین اعطا شد.

موچین وی به محققان این امکان را می دهد تا چیزهایی را لمس کنند ، برش دهند و حرکت کنند ، که منجر به کاربردهای بیشماری در بسیاری از زمینه های علمی و پزشکی شده است.

به عنوان مثال ، از آنها برای به دام انداختن قطره آب استفاده شده است تا بررسی شود که چگونه در ابر قرار دارند یا چگونه قطره هایی از دستگاه استنشاقی آسم را بگیرند تا دریابند که چگونه می توان آن را در داخل ریه ها پراکنده کرد.

پالس های نوری چیست؟

دانشمندان همیشه به ایجاد لیزرهای قدرتمندتر فشار می آوردند ، اما در اواسط دهه 1980 آنها به یک دیوار برخورد کردند: آنها نمی توانستند بدون از بین بردن آنچه که باعث تقویت تیر می شود ، قدرت را افزایش دهند.

سپس دونا استریکلند از کانادا و جرارد مورو فرانسوی ، که همچنین جایزه نوبل 2 اکتبر را نیز به اشتراک گذاشتند ، روشی را اختراع کردند به نام تقویت نبض چهچه ای ، که به دانشمندان اجازه می دهد ضمن حفظ ایمنی شدت ، قدرت را افزایش دهند.

این کار با کشش یک پالس لیزر بسیار کوتاه به موقع ، تقویت آن و فشار دادن دوباره آن روی هم ، ایجاد کوتاه ترین و شدیدترین پالس های لیزر در دنیا که تاکنون دیده است ، کار می کند.

رایج ترین کاربردی که از این موفقیت حاصل شده است - تاکنون - جراحی اصلاحی چشم است.

ماسگراو گفت ، اما این همچنین راهی را برای دانشمندان برای ادامه مرزهای لیزر باز کرد ، به آنها اجازه می دهد تا شرایط شدید را برای درک چگونگی تولید میدان های مغناطیسی در فضا و شرایط داخلی هسته یک سیاره ایجاد کنند.

پالس ها هم اکنون بسیار سریع هستند - به سرعت 100 ثانیه ثانیه ، یک میلیاردیم میلیاردیم ثانیه - آنها اسرار الکترون را فاش کرده اند.

دیگه چیه؟

مورو برنده نوبل با افزایش قدرت لیزر کار نمی کند. وی ابتکار و رهبری توسعه زیرساخت نوری شدید (Extreme Light Infrastructure) را که دارای سه سایت در سراسر اروپا است و پیش بینی می شود طی چند سال کامل شود ، آغاز کرده و آن را هدایت کرده است.

برنامه ریزی شده است که حداکثر قدرت لیزر آن 10 پتاوات باشد - معادل فلش فوق العاده کوتاه از صد هزار میلیارد لامپ.

نبض ها تا چه اندازه می توانند قدرتمند و کوتاه باشند؟ برخی پیش بینی می کنند که لیزر آتی 100 پتاوات یا بیشتر یا به همان سرعتی در حد ثانیه ثانیه - تریلیون بیلیون میلیاردم ثانیه است.

پیش بینی چگونگی استفاده از چنین لیزرهایی دشوار است ، اما دانشمندان امیدوارند که این مواد به از بین بردن زباله های هسته ای ، سلولهای سرطانی زپ ، فیزیک کوانتوم گره گشایی ، زباله های پاک شده از فضا و حتی منبع انرژی پاک جدید کمک کنند.