Журнал «Юный техник»: Юный техник, 2009 № 05

Если такое излучение попадает на вещество, то оно переходит в состояние, подобное тому, что, по всей вероятности, имеет место в недрах звезд. Так что новые лазерные комплексы открывают возможность моделировать в лаборатории рождение звезд, процессы, идущие в ускорителях заряженных частиц, ядерные и термоядерные взрывы.

Именно потому сотрудники Института прикладной физики РАН с самого начала работали в содружестве с исследователями Российского федерального ядерного центра (г. Саров), где многие десятилетия ведется разработка и совершенствование новых образцов атомного и термоядерного оружия. И то, что раньше могло быть экспериментально проверено лишь на полигоне, теперь отрабатывается в лабораторных условиях.

Пригодятся супермощные лазеры также при создании экспериментальных установок термоядерного синтеза, которые, наряду с традиционными токамаками, позволят сделать новые шаги в освоении новых источников энергии. Подобные установки могут принести пользу и в медицине, поскольку, несмотря на мощность, они столь компактны, что могут быть установлены в любой клинике.

Что же позволяет получать такие мощности? Особых подробностей вам, конечно, никто не расскажет, поскольку они-то и составляют «ноу-хау» разработчиков. Но некоторые общие принципы уже известны. Уже через 5 лет после изобретения лазера, в 1960 году, в результате ряда технологических скачков мощность компактных (настольных) лазеров достигла одного гигаватта (10 9Вт). Затем на протяжении последующих двух десятилетий мощность настольных лазерных систем не увеличивалась, поскольку единственным способом ее повысить было увеличение размеров установки. Попытки повысить мощность при тех же габаритах приводили к тому, что лазеры разрушались.

Проблема была решена только в 1985 году, когда импульс научились растягивать во времени, а потом, многократно усилив, сжимать заново, многократно увеличивая тем самым его мощность. Ведь мощность, как известно, это отношение величины энергии ко времени.

Впрочем, понятия «растянуть» и «сжать» кажутся простыми лишь на бумаге. Практически это гораздо сложнее. И все же в последние годы ученым удалось добиться максимальной интенсивности световой энергии.

С достижением петаваттного уровня мощности лазерного излучения источники сверхсильных полей, помимо своих традиционных областей исследований и приложений, начинают проникать в области, традиционно принадлежащие физике высоких энергий с ее особым инструментарием — синхротронами и линейными ускорителями заряженных частиц высоких энергий.

Схема сверхмощного лазера:

1и 2— зеркала; 3и 4— линзы; 5и 6— кристаллы, преобразующие излучение.

При этом компактность и дешевизна российских лазерных установок в сравнении с традиционными ускорителями и перспективы дальнейшего увеличения мощности излучения позволяют всерьез говорить даже о получении и изучении миниатюрных «черных дыр» непосредственно в лаборатории.

ЗАЧЕМ НАМ ИСКУССТВЕННОЕ СОЛНЦЕ?

Ученые десяти стран приступили к реализации проекта по созданию на земле частицы искусственного солнца. По сообщениям Би-би-си, в Америке и во Франции подходит к завершению строительство двух экспериментальных сверхмощных лазерных систем, которые станут сердцем установки термоядерного синтеза. Гигантские лазеры разместятся на площади размером с футбольное поле. Около 200 лазеров, расположенных по кругу, должны обеспечить такое сжатие атомов дейтерия и трития (в мишени диаметром около 2 мм), что температура внутри этого шарика станет более чем 100 миллионов градусов по Цельсию.

Ученые ожидают, что при этом ядра изотопов распадутся с выделением колоссальной энергии, как это происходит при взрыве сверхновой звезды.

Британские инженеры работают над созданием самого быстрого в мире автомобиля, который сможет развивать скорость 1000 миль в час (1600 км/ч). Эта машина, по словам разработчиков, будет мчаться не только быстрее скорости звука (1193 км/ч) — «звуковой барьер» на суше уже преодолен, — но и скорее, чем пуля, выпущенная из знаменитого пистолета Стечкина.