เรื่องของความว่างเปล่า


แบ่งปันบทความนี้กับเพื่อนของคุณ:

ความเข้มของเลเซอร์จะทำให้วัสดุของสูญญากาศ โดย Michel Alberganti

คำสำคัญ: พลังงานสูญญากาศเรื่องการสร้างอนุภาคปฏิสสาร

ชีวประวัติของสมการ E = mn 2 ยังไม่สมบูรณ์ ภาพประกอบที่ดีของละครสารคดีที่ออกอากาศโดย Arte เมื่อวันอาทิตย์ที่ 16 October (ชีวประวัติของสมการ E = mc2, Gary Johnstone) เร็ว ๆ นี้จะรู้ว่าบทใหม่น่าตื่นเต้น ที่ประยุกต์ Optics ทดลอง (LOA) ร่วมกันแห่งชาติโรงเรียนเทคนิคขั้นสูง (ENSTA) ที่École Polytechnique และ CNRS, ปาเลโซ (Essonne), เจอราร์ดโมโรูกำลังใกล้เข้ามาเมื่อเขาจะนำออกมา เรื่องจากความว่างเปล่า ...

"โมฆะเป็นมารดาของทุกเรื่อง" เขาพูดด้วยความร่าเริง ในสถานะที่สมบูรณ์แบบ "มันมีอนุภาคขนาดมหึมาต่อ cm3 ... และมีอนุภาคเล็ก ๆ " ดังนั้นผลรวมเป็นศูนย์ที่นำไปสู่การขาดที่ชัดเจนนี้ของเรื่องที่เราชื่อ ... ว่างเปล่า อะไรท้าทายคำจำกัดความของพจนานุกรมที่ตั้งแต่ศตวรรษที่สิบสี่หลังเป็น "พื้นที่ที่ไม่ได้ครอบครองโดยเรื่อง." Albert Einstein ได้อนุมานได้จากทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเมื่อหลายร้อยปีก่อนใน 1905 โดยไม่ต้องมีปฏิสสารและไม่มีสูตรที่มีชื่อเสียง E = mc²

ทำไมต้องผันแปรสูตรนี้ด้วยการสร้างเรื่องจากความว่างเปล่า? เจอราร์ดโมโรูการใช้งานจะมีตั้งแต่การสร้างความสัมพันธ์ใหม่ไมโครอิเล็กทรอนิกส์เพื่อการศึกษาบิ๊กแบงและความสามารถในการจำลองหลุมดำ สิ่งที่เขาเรียกว่า "เบามาก" ช่วยพัฒนาโปรตอนบำบัด, สามารถโจมตีเนื้องอกโดยไม่ทำลายเซลล์โดยรอบเป็น "เภสัชวิทยานิวเคลียร์" และความสามารถในการควบคุมกัมมันตภาพรังสีของวัสดุที่มีปุ่ม ไม่ต้องพูดถึงการผลิตเครื่องเร่งขนาดกะทัดรัดที่สามารถแข่งขันกับสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดมหึมาของ CERN Geneva การควบคุมแสงสว่างอยู่ไกลจากที่กำหนดไว้ LOA ทำงานร่วมกับเลเซอร์ซึ่งเป็นหนึ่งในความสำเร็จที่น่าตื่นเต้นที่สุดของการค้นพบที่ทำให้ Albert Einstein ได้รับรางวัลโนเบลใน 1921

Gérard Mourou มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มพลังของรังสีเอกซ์ที่สอดคล้องกันนี้เป็นครั้งแรกใน 1960 ใน 1985 เขาได้พัฒนาวิธีการที่เรียกว่าการขยายคลื่นชีพจรแบบกระเพื่อม (CPA) (World of 8 June 1990) "ค้างคืนที่เราทำแหล่งที่มายืนอยู่บนโต๊ะและมีความรุนแรงตรงกับสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดของสนามฟุตบอล" Gerard Mourou พูดว่า

คลื่นท่อง

ฟิสิกส์สะดุดช่วงยี่สิบปีที่ผ่านมาการเกิดขึ้นของปรากฏการณ์ไม่เชิงเส้นเพื่อความเข้มของเกี่ยวกับ 1014 W / cm2 (W / cm2) ซึ่งลดคลื่นและก่อให้เกิดการทำลายของของแข็งที่เกิดเลเซอร์ Gérard Mourou ใช้แหล่งที่มาของการผลิตชีพจรสั้นมาก (picosecond, 10 - 12 ที่สอง) หนึ่งในลักษณะของการที่จะมีช่วงกว้างของความถี่ "เพื่อแก้ปัญหาก่อนที่จะขยายการเต้นของชีพจรเรายืดโดยการสั่งซื้อโฟตอน" นักวิจัยที่จะอธิบาย CPA ที่ใช้ความคล้ายคลึงกันของกลุ่มนักปั่นจักรยานหน้าอุโมงค์ เพื่อหลีกเลี่ยงการอุดตันในระหว่างการข้ามด้านหน้ามันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะชะลอตัวผู้ขับขี่บางอย่างก่อนที่จะเป็นอุปสรรค

Gérard Mourou ดำเนินการในลักษณะเดียวกับความถี่ หลังจากแยกออกแล้วจะใช้เส้นทางที่แตกต่างกันไปในแต่ละสีโดยใช้กริด diffraction หลังจากขยายความถี่แต่ละความถี่แล้ว "เพียงพอ" เพื่อดำเนินการย้อนกลับเพื่อหารูปแบบพัลส์เหมือนกัน แต่รุนแรงมากขึ้น ด้วย CPA ความรุนแรงได้รับการปีนขึ้นไปอีกครั้งเพื่อเข้าถึง ... 1022 W / cm2 วันนี้ 1024 W / cm2 ใน 2006



"จนกว่าจะมีค่าความเข้มที่แน่นอนส่วนประกอบแม่เหล็กของคลื่นที่เกิดขึ้นจะยังคงไม่สำคัญเมื่อเทียบกับส่วนประกอบทางไฟฟ้าของมันGérard Mourou อธิบาย แต่จาก 1018 W / cm2 จะมีแรงกดบนอิเล็กตรอน หลังจากนั้นจนกระทั่งได้รับการ "บวม" ที่เรียบง่ายจู่ ๆ ก็พัดพาไปตามคลื่นที่พล่านพาเขาไปถึงความเร็วของตัวเองนั่นก็คือแสง จากนั้นเราจะป้อนเลนส์เชิงสัมพัทธภาพเชิงสัมพัทธ์ อิเล็กตรอนที่ฉีกขาดทำให้อะตอมของอะตอมกลายเป็นไอออน "พยายามเก็บอิเล็กตรอนไว้ซึ่งจะสร้างสนามไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องนั่นคือไฟฟ้าสถิตที่มีความเข้มมาก" นี่เป็นการแปลงสนามไฟฟ้าสลับของคลื่นแสงที่เกิดขึ้นเป็นสนามไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง

ปรากฏการณ์ "พิเศษ" นี้สร้างเขตข้อมูลที่เป็นไททานิกของเทอราโนล 2 ต่อเมตร (1012 V / m) "CERN on a meter ... " สรุปGérard Mourou ที่ 1023 W / cm2 สนามไฟฟ้าสถิตจะไปถึงปิโตรเลียม 0,6 ต่อเมตร (1015 V / m) ...
สำหรับการเปรียบเทียบ Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) จะเร่งอนุภาคได้ถึง 50 gigaelectronvolts (GeV) บน 3 กม. "ในทางทฤษฎีเราสามารถทำเช่นเดียวกันในระยะห่างของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผม" นักวิจัยกล่าว ในเวลาที่เขา Enrico Fermi (1901-1954) เชื่อว่าจะไปถึง petavolt ตัวเร่งควรไปทั่วโลก

"อิเล็กตรอนที่ผลักดันด้วยปลายแสงดึงไอออนออกมาข้างหลัง" Mourou กล่าวต่อ จากนี้ไปเรือจะจอดทอดสมอ แสงเริ่มต้นสร้างลำแสงอิเล็กตรอนและไอออน LOA สามารถเร่งอิเล็กตรอนได้ถึงพลังงานที่มีขนาดใหญ่กว่า 150 (MeV) ในระยะทางไม่กี่สิบไมครอน เขาตั้งใจจะผลักดันให้ GeV เป็นครั้งแรกและในภายหลัง

มินิบิกแบง

ขนานไปกับการพัฒนานี้ในท้ายที่สุดว่าสามารถแข่งขันกับเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่เจอราร์ดโมโรูกล่าวว่าเขาอย่างใกล้ชิดเสมอขอบคุณที่ความเข้มแสงอย่างมากที่ได้รับจาก "แตกสูญญากาศ" กล่าวคือจนกระทั่ง " บางสิ่งบางอย่าง "ที่ไม่มีอะไรที่ปรากฏตัว

ในความเป็นจริงไม่ใช่การดำเนินการขลัง แต่ "เพียง" เพื่อเปิดเผยสิ่งที่มองไม่เห็น เป้าหมายเชิงทฤษฎีคือความเข้มของ 1030 W / cm2 เพื่อให้ได้ค่านี้นักฟิสิกส์พิจารณาว่าเป็นสุญญากาศเป็นอิเล็กทริกนั่นคือฉนวน ในลักษณะเดียวกับที่ความเข้มสูงเกินไป "snaps" ตัวเก็บประจุก็เป็นไปได้ที่จะ "slam สูญญากาศ"

แต่สิ่งที่จะเกิดขึ้นแล้ว? อนุภาคแปลก ๆ จะหลั่งออกมาจากความว่างเปล่า? ที่นี่อีกครั้งความลึกลับเป็นเก่า มันจะเป็นอิเลคตรอนโพซิตรอนคู่ อนุภาคและอนุภาคของมันซึ่งมีน้ำหนักเบาที่สุดและดังนั้นสิ่งที่ตามสูตรของไอน์สไตน์จะต้องมีพลังงานน้อยที่สุดที่จะปรากฏ และต่ำสุดนี้ยังเป็นที่รู้จักอย่างสมบูรณ์: 1,022 MeV

ดังนั้นทุกอย่างดูเหมือนจะพร้อมสำหรับเรื่องที่จะทำให้การปรากฏตัวครั้งแรกจากสูญญากาศในห้องปฏิบัติการ มินิบิกแบงนี้อาจเกิดขึ้นก่อน 1030 W / cm2 นาย Mourou คิดว่าการใช้รังสีเอกซ์หรือแกมมาก็จะสามารถลดเกณฑ์นี้ได้ประมาณ 1023 ถึง 1024 W / cm2 นี่คือวัตถุประสงค์ของการพิจารณาคดีในอีก 2-3 ปีข้างหน้า

บทความที่ตีพิมพ์ในฉบับ 19.10.05 du Monde


ความคิดเห็นที่ Facebook

แสดงความคิดเห็น

ที่อยู่อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *