فیلم بیشتر »»
کد خبر ۱۰۶۱۸۵۹
تاریخ انتشار: ۰۸:۳۴ - ۳۱-۰۲-۱۴۰۴
کد ۱۰۶۱۸۵۹
انتشار: ۰۸:۳۴ - ۳۱-۰۲-۱۴۰۴

آمریکا قدرتمندترین لیزر خود را آزمایش کرد؛ ۱۰۰ برابر پرتوان‌تر از برق کل زمین!

آمریکا قدرتمندترین لیزر خود را آزمایش کرد؛ ۱۰۰ برابر پرتوان‌تر از برق کل زمین!
البته این لیزر فوق‌العاده قدرتمند فقط برای کسر بسیار کوچکی از یک ثانیه دوام داشت.

 آمریکا با آزمایش لیزری فوق‌العاده قدرتمند به نام «ZEUS»، گام بزرگی در فناوری لیزرهای پرقدرت برداشت. این لیزر در مدت‌ بسیار کوتاهی توانی فراتر از کل برق مصرفی زمین ایجاد کرد و قدرتمندترین لیزر ایالات متحده شناخته می‌شود.

به گزارش دیجیاتو، بنابر اعلام دانشگاه میشیگان، اولین آزمایش رسمی سامانه لیزری ZEUS (مخفف Zettawatt-Equivalent Ultrashort pulse laser System) موفق به تولید توان چشمگیر ۲ پتاوات (۲ هزار تریلیون وات) شد. در مقام مقایسه، این مقدار بیش از ۱۰۰ برابر کل برق سراسر زمین است؛ البته این توان فقط مدت‌ بسیار کوتاهی ۲۵×۱۰⁻¹⁸ ثانیه (۲۵ کوینتیلیونم یک ثانیه) برقرار بود.

قدرت فراتر از تصور در لیزر ZEUS آمریکا

لیزری که به‌ نام قدرتمندترین خدای اساطیر یونان باستان، زئوس، نام‌گذاری شده، حالا واقعاً در حد و اندازه‌ نامش ظاهر شده است. این سیستم که به اندازه سالن ورزشی مدرسه است، جانشین لیزر پیشین همین دانشگاه با نام «HERCULES» شده که توان خروجی آن به ۳۰۰ تراوات می‌رسید.

در این آزمایش، پالس لیزری به درون سلولی پر از گاز هلیم تابانده شد. وقتی لیزر به ذرات هلیوم برخورد کرد، الکترون‌ها از اتم‌های هلیم جدا شدند و پلاسما شکل گرفت؛ حالتی که در آن ترکیبی از یون‌های مثبت و الکترون‌های آزاد به‌ وجود می‌آید.

آمریکا قدرتمندترین لیزر خود را آزمایش کرد؛ ۱۰۰ برابر پرتوان‌تر از برق کل زمین!

این الکترون‌های آزاد پشت موج حاصل از پالس لیزر شروع به شتاب‌گرفتن کردند؛ این پدیده‌ با نام شتاب‌دهی Wakefield شناخته می‌شود. ازآنجایی‌که نور در پلاسما با سرعت کمتری حرکت می‌کند، الکترون‌ها می‌توانند به پرتو لیزر برسند و حتی از آن پیشی بگیرند.

این آزمایش در واقع مقدمه‌ای برای آزمایش اصلی سامانه لیزری ZEUS است که قرار است تا پایان سال جاری میلادی اجرا شود. در آن مرحله، الکترون‌هایی که با کمک لیزر شتاب گرفته‌اند، با پالس‌های لیزری دیگری که از جهت مخالف تابیده می‌شوند، برخورد خواهند کرد. نتیجه‌ این برخورد به‌شکلی است که قدرت لیزر ۳ پتاواتی، در ظاهر تا یک‌میلیون برابر بیشتر به‌ نظر می‌رسد و همین ویژگی دلیل وجود عبارت معادل زتاوات یا «Zettawatt-Equivalent» برای این سامانه لیزری بوده است.

برای اینکه لیزر ZEUS با قدرت بسیار زیاد خود به هوای اطرافش آسیب نزند، از ابزارهای نوری ویژه‌ای برای انکسار استفاده می‌شود. این ابزارها پالس اولیه‌ لیزر را که در محدوده‌ مادون‌قرمز قرار دارد، در بازه‌ای زمانی پخش می‌کنند؛ یعنی آن را کمی طولانی‌تر و کشیده‌تر می‌کند.

کاربردهای علمی و صنعتی لیزر ZEUS در جهان امروز

یکی از اهداف اصلی ZEUS تولید پرتوهایی از الکترون با انرژی مشابه شتاب‌دهنده‌های ذره‌ای بسیار بزرگ در ابعادی کوچک‌تر و با هزینه‌ای بسیار کمتر است. ساخت ZEUS فقط ۱۶ میلیون دلار هزینه داشته و دانشگاه میشیگان آن را بسیار مقرون‌به‌صرفه توصیف می‌کند.

به‌رغم اینکه شلیک ZEUS فقط چند کوینتیلیونم یک ثانیه طول کشید، نتیجه آن نشان‌دهنده سال‌ها تحقیق، توسعه و کالیبراسیون دقیق است. همین لحظات کوتاه فرصت‌های بزرگی برای آینده علم فراهم می‌کنند.

آمریکا قدرتمندترین لیزر خود را آزمایش کرد؛ ۱۰۰ برابر پرتوان‌تر از برق کل زمین!

«ویچسلاو لوکین»، مدیر برنامه بخش فیزیک در بنیاد ملی علوم آمریکا (NSF) و ناظر پروژه ZEUS، درباره این پروژه گفت:«پژوهش‌های بنیادی مرکز ZEUS می‌تواند کاربردهای زیادی داشته باشد، ازجمله اینکه به بهبود تصویربرداری بافت‌های نرم کمک کند و فناوری‌های درمان سرطان و سایر بیماری‌ها را توسعه دهد.»

درعین‌حال، ZEUS می‌تواند به پژوهش در زمینه‌ جت‌های پوزیترون اطراف سیاه‌چاله‌ها یا مکانیسم‌های فوران پرتوهای گاما نیز کمک کند.

«فرانکلین دالر»، استاد فیزیک و نجوم دانشگاه کالیفرنیا و ناظر این آزمایش گفت:«یکی از ویژگی‌های جالب ZEUS این است که فقط چکش لیزری بزرگ نیست، بلکه می‌توان پرتو لیزرش را به چندین بخش تقسیم کرد. داشتن چنین منبع ملی مهمی که به استفاده‌کنندگان خود فرصت می‌دهد روی ایده‌های نویدبخش علمی کار کنند، نقش مهمی در بازگرداندن جایگاه پیشروی آمریکا در علوم لیزرهای پرقدرت خواهد داشت.»

آزمایش موفق سامانه ZEUS گام مهمی در پیشرفت فیزیک لیزر و ذرات به شمار می‌رود. این پروژه نه‌فقط از نظر فناوری پیشرفته و مقرون‌به‌صرفه است، بلکه می‌تواند جایگزینی برای شتاب‌دهنده‌های بزرگ و پرهزینه باشد. ZEUS همچنین بستری برای پیشبرد مطالعات بنیادی در حوزه‌هایی مانند فیزیک ذرات، اخترفیزیک، تصویربرداری پزشکی و درمان سرطان فراهم کرده است.

پربیننده ترین پست همین یک ساعت اخیر
برچسب ها: آمریکا ، لیزر ، برق
ارسال به دوستان
«کوچه پاساژ» تبریز، ۱۰۸ سال پیش (عکس) حقیقت خسته‌کننده‌ای که یک زندگی خوب را می‌سازد؛ از دیدگاه ارسطو میان‌وعده‌های ممنوعه‌ای که در واقع سالم هستند چند ستاره در جهان وجود دارد؟‌ / شمارش معکوس برای رسیدن به بی‌نهایت حملات آمریکا به جنوب ایران/ برق مناطقی از بندرعباس قطع شده/ تکذیب حمله به دزفول/ حمله به اطراف خنداب و جنوب خرم آباد بدهکارترین دولت‌های جهان در سال ۲۰۲۶ متعلق به کدام کشورها هستند؟ (+ اینفوگرافیک) چرا استرس باعث می‌شود نتوانید بخوابید؟ پاسخ در تکامل انسان نهفته است چطور خود را از سکته صبحگاهی نجات دهیم؟ عکس یادگاری نظامیان قاجاری در مقابل «نقاشی رستم» ملاقات تاریخی زمین با «خدای آشوب» / سیارک غول‌پیکر کی در آسمان ظاهر می‌شود؟ مقایسه موشک کروز و گروه پهپادی از نظر برد، هزینه و قدرت تخریب؛ کدام یک بهتر است؟ برآورد تکان‌دهنده از هزینه بازسازی غزه انفجارهای شدید پایگاه هوایی «علی السالم» کویت را لرزاند صنعا به ترامپ: نیروهای مسلح یمن منتظرتان هستند زلنسکی: تمرکز آمریکا بر ایران، توان دفاعی اوکراین را تضعیف کرده است