Лазер, мощнее энергопотребления Земли в 100 раз, изменит медицину и науку — подробности

В Мичиганском университете прошли успешные испытания лазера ZEUS, который стал официально самым мощным лазером, созданным в США. Во время эксперимента 2-петаваттный импульс лазера, мощность которого в сотни раз превышает энергопотребление всей планеты, смог за доли квинтиллионной секунды превратить воздух в плазму. Инфракрасный импульс сначала был сжат до восьми микрон, после чего сфокусирован с диаметра в тридцать сантиметров до точки менее одного микрона, что позволило достичь рекордной мощности.

Ученые отмечают, что это только первый этап амбициозного проекта. Следующим шагом станет увеличение мощности лазера до трех петаватт. Для этого используют уникальный титан-сапфировый кристалл диаметром восемнадцать сантиметров, который создавался в течение четырех с половиной лет. Такой кристалл станет основой для усиления мощности лазера, открывая новые горизонты в физических исследованиях и технологиях.

Руководитель проекта Анатолий Максимчук сообщил, что ученые планируют столкнуть лазерный импульс с ускоренными электронами для получения эффекта зеттаваттного излучения. Такой эксперимент позволит исследовать новые физические явления, которые раньше были недоступны для практического изучения. Для этого в проекте задействуют сразу два лазера: один создаст канал, а второй — ускорит частицы.

Кроме фундаментальной науки, исследователи видят большие перспективы применения технологии ZEUS в медицине. Благодаря возможности создания сверхмощных, но точных лазерных импульсов, эти разработки могут стать основой для новых методов диагностики и лечения, в частности в борьбе с онкологическими заболеваниями. Ученые уверены, что такие технологии откроют двери к прорывам в области терапии и улучшат возможности врачей.

Лазер ZEUS открыт для внешних исследователей, что дает возможность международным научным коллективам подключаться к работе и использовать уникальное оборудование для своих экспериментов. Эта инициатива призвана ускорить прогресс в самых разных областях — от квантовой физики до биомедицины.

В целом, испытания ZEUS стали важным этапом в развитии лазерных технологий и демонстрируют, насколько далеко удалось продвинуться в создании самых мощных и точных лазерных систем в мире. Результаты этих исследований могут изменить не только науку, но и повседневную жизнь миллионов людей благодаря новым медицинским возможностям и фундаментальным открытиям.