اختراع لیزری فراتر از سرعت نور!

تقریباً همه ما از سرعت نور آگاه هستیم و می‌دانیم سرعت نور در خلال قدرمطلق ۲۹۹۷۹۲ کیلومتر (۱۸۶۲۸۲ مایل) در ثانیه است.

به گزارش همشهری‌آنلاین، حتی یک فوتون نمی‌تواند از این سرعت فراتر رود، اما مطالعات اخیر نشان می‌دهد که حداقل فوتون‌ها می‌توانند تحت شرایط خاصی رفتار غیرمتعارفی داشته باشند.

این یک فیلم علمی تخیلی نیست!

سال نوری یا یک سرعت، ۳۰۰۰۰۰۰۰۰ متر در ثانیه است، یک ثابت جهانی که فیزیک فعلی بر آن استوار است. اما به نظر می‌رسد پالس‌های نور این قانون جهان را نقض می‌کنند. ممکن است فکر کنید که این فقط یک فیلم علمی تخیلی است، اما این آزمایش‌ها کاملاً طبق قوانین فیزیک انجام می‌شوند تا زمینه را برای پیشرفت فناوری‌ها فراهم کنند.

یک فرصت جدید برای پیشرفت فناوری لیزر

دانشمندان لیزر از آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور در کالیفرنیا و دانشگاه روچستر در نیویورک این کشف را انجام داده‌اند که فرصت های جدیدی را برای پیشرفت فناوری لیزر و فیزیک پلاسما فراهم می کند.

برای درک اینکه چگونه سرعت گروهی سرعت نور را در شرایط مختلف کنترل می‌کند، تیم تحقیقاتی به بررسی کنترل سرعت گروهی پالس‌های نور پرداختند. به‌عبارت‌دیگر، سرعت حرکت انرژی نور در یک ماده را بررسی کردند.

پراکندگی سرعت گروهی

توجه داشته باشیم سرعت گروه نباید یک مقدار ثابت باشد، زیرا فوتون‌ها با سرعت ثابتی حرکت می‌کنند تا تصویر کلاسیک قابل‌قبولی ایجاد کنند.

بااین‌حال، سرعت به عوامل الکترومغناطیسی خاصی از بستگی دارد. به‌عبارت‌دیگر، برای افزودن یا حذف پراکندگی سرعت گروهی، محققان پلاسمای داغ ساخته شده از ذرات باردار مانند یون‌های هیدروژن و هلیوم را در معرض پالس‌های نور قرار دادند.
این مرحله با تغییر ماهیت الکترومغناطیسی میدان‌ها در پلاسما، الکترون‌ها را از این یون‌ها حذف می‌کند. چنین دست‌کاری محققان را قادر می‌سازد تا سرعت پالس‌های نور را کنترل کنند و از یک دهم سرعت نور در خلاء به سرعت‌های بالاتر از ۳۰ درصد نتیجه بگیرند.
اما این شتاب بسیار چشمگیر است. ضمن آنکه توجه داشته باشید هر یک از فوتون ها همچنان دارای سرعت خاصی هستند.

تعامل بین نور و ذرات باردار
به گزارش سایت Riazor مطالعه این اثرات دانش فیزیک پلاسما را متحول و الزامات بیشتری را بر مدل های موجود تحمیل می کند. دانش ماده همچنین به توضیح تعامل بین نور و ذرات باردار کمک می‌کند و دانش الکترومغناطیس را به سطح جدیدی سوق می‌دهد.

امکاناتی برای لیزر قوی‌تر

تحقیقات زیادی برای دستیابی به امکانات جدید برای فناوری لیزر قوی تر و ماندگارتر از طریق پلاسما در حال انجام است.

یافته‌های این تحقیق صرفاً به فیزیک نظری محدود نمی‌شود و پتانسیل زیادی برای فناوری لیزر در اختیار ما قرار می‌دهد. لیزرهای حالت جامد Manstandardon در سطوح انرژی بالاتر آسیب می‌بینند و باعث می‌شود کارایی کمتری داشته باشند. استفاده از جریان‌های پلاسما برای تقویت نور و اصلاح ویژگی‌های نور لیزر باعث می‌شود لیزرها مؤثرتر و کمتر آسیب ببینند.

پیشبرد همجوشی پاک
این قابلیت در شتاب‌دهنده‌هایی که برای آزمایش‌ها و کاربردها به لیزرهای با چگالی توان بالا نیاز است، حیاتی است. علاوه بر این، لیزرهای کارآمد برای پیشبرد همجوشی پاک که پتانسیل ارائه راه‌حل‌های انرژی انقلابی را دارد، حیاتی هستند.
مطالعات بیشتر در مورد خواص نوری پلاسما می‌تواند راه را برای فناوری‌های جدیدی هموار کند که می‌تواند وضعیت فعلی تولید انرژی، اکتشافات علمی و حتی علوم بهداشتی را تغییر دهد.

تغییر مرزهای نور و علم

بررسی و تحقیقات بیشتر نشان می‌دهد علم ایستا نیست و هیچ جوابی جواب نهایی نیست. حتی اگر این پیشرفت به این معنا نیست که می‌توانیم با سرعت تار و یا خلاف قوانین فیزیک شروع به حفاری کنیم، اما نشان می‌دهد که علم فرایندی راکد نیست.

هر کشف لایه‌های دیگری را در توضیح پدیده‌های پیچیده باز می‌کند و ممکن است زمینه‌ای را برای فناوری‌های مختلفی ایجاد کند که مردم فقط می‌توانند در مورد آن رویا داشته باشند.

یک روش جدید و جذاب!

روابط بین نور، پلاسما و میدان‌های الکترومغناطیسی هنوز باید با جزئیات بیشتری موردمطالعه قرار گیرد که ممکن است موضوع مهمی برای پیشرفت‌های آینده باشد.

به‌عبارت‌دیگر، کاری که افراد در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور و دانشگاه روچستر انجام می‌دهند، استفاده از خواص نور را به روشی جدید و جذاب به جلو می‌برد. فناوری لیزر ممکن است در لحظه‌ای که دانشمندان به آزمایش‌های خودروی نور در حالت‌های مختلف ماده ادامه دهند، بر این یافته‌ها تکیه کند.

بنابراین، باوجوداینکه هنوز سرعت نور را به‌عنوان چیزی متعلق به قلمرو علمی تخیلی می‌دانیم، راه‌هایی برای دست‌کاری نور در محیط پلاسما ثابت می‌کند که چقدر در قلمروهای علمی باید بیشتر کشف و بررسی شود.