Андрей Хренников - Социальный Лазер. Оружие массового поражения 21-го века

В работах Эйнштейна было изучено два процесса излучения (эмиссии): самопроизвольное ( спонтанное ) и вынужденное ( стимулированное) . Кванты энергии, излучаемые самопроизвольно, не когерентны: они, в частности, летят в разные стороны. Кванты энергии имеют и другие свойства, например, свет имеет поляризацию. Самоизлучаемые фотоны разнятся и в этих свойствах. Вынужденное излучение возникает при облучении атомов пульсом когерентных фотонов. Возбужденный атом обладает таким свойством: Если мимо него летит фотон, энергия которого равна энергии возбуждения атома, то атом испускает фотон такой же энергии и переходит в невозбуженное состояние.

Важнейшей характеристикой этого процесса является то, что испущенный фотон во своим свойствам идентичен фотону, который стимулировал излучение . Например, он летит в том же направлении. Это свойство когерентности стимулированного излучения. Можно добавочно рассматривать когерентность и по другим свойствам, например, поляризации.

Эти исходные стимулирующие фотоны, «впрыснутые» в активную среду, генерируют каскадный процесс излучения : возбужденные атомы среды тоже испускают фотоны. Последние копируют один к одному все свойства фотонов, вынуждающих излучение. И каждый из испущенных фотонов вынуждает возбужденные атомы тоже излучать. Сила энергоизлучения нарастает каскадно . Один стимулирующий фотон, взаимодействуя с возбужденным атомом, подталкивает последний к испусканию фотона. Получается два когерентных фотона. Каждый из них еще взаимодействует с возбужденными атомами, подталкивая их к излучению. Итак, уже 4 фотона, затем 8, далее 16, после, скажем, 20 шагов, 2 в 20-й степени фотонов. Это очень большое число, около миллиона. И, главное, что эти фотоны когерентны; летят в одном направлении («на Болотную площадь»). Генерируется мощнейший узконаправленный поток фотонов и все фотоны имеют один и тот же цвет, соответсвующий частоте излучения. О его (цвета) роли мы расскажем позже.

Дополнительно заметим, что если мощность накачки энергии в активную среду превосходит некоторое пороговое значение , то вся энергия накачки переходит в энергию излучения. Потери, скажем в виде спонтанного излучения в различных направлениях, сводятся к минимуму; возникает узконаправленный световой луч,

мощность его совпадает с мощностью накачки. Заметим, что уж слишком сильной накачку сделать нельзя – сгорит активная среда.

Для усиления пучка используется лазерный резонатор , состоящий из двух зеркал, они гонят пучок фотонов через активную среду, туда-обратно, туда-обратно, пока не будет достигнута очень высокая мощность излучения. Потом пучок выпускается наружу.

Функционирование лазера базируется на важнейшем свойстве квантовых систем, их неразличности. Атомы, как и фотоны, неразличимы , с точностью до нескольких показателей, скажем, энергии. Фотоны могут отличаться направлением распространения, поляризацией. Но, любые два фотона с одинаковыми наблюдаемыми характеристиками неразличимы, у них нет своего «я».

А сейчас обратим внимание на одно фундаментальное свойство процессов поглощения и излучения фотонов атомами. Важнейшей связью между характеристиками фотонов и атомов является согласование их энергий. Атом может поглотить только фотон, энергия которого равна разнице энергий между уровнями в атоме, но и излучит он лишь фотон с такой же энергией. Поэтому стимулировать излучение нужно квантами той же энергии, что кванты накачки, а они в свою очередь должны соответствовать структуре энергетических уровней атомов в активной среде.

Однако, другие характеристики квантов накачки и стимуляции не должны совпадать; например, направление распространения излучения или поляризации фотонов. «Атом, сьев фотон с какими-то характеристиками, переваривает его и превращает в чистую энергию.» А излучаемый фотон, сгусток энергии, приобретает все характеристики фотона, стимулируюшего эмиссию. Для функционирования физического лазера это свойство процесса накачки излучения не так уж и важно, какая разница, чем накачивать? А вот для социального лазера очень важно иметь возможность отделить содержание накачки от содержания излучаемого импульса или потока социальных действий.

Активной средой социального лазера , усилителя стимулированных, когерентных, социальных действий, является ансамбль людей. Чтобы социальный лазер заработал нужно, чтобы люди практически утратили свою индивидуальность и превратились «в существа без роду и племени». Будем их называть социальными атомами .