Как Китаю удалось активировать god mode

Е=mc2. Энергия равна массе, умноженной на скорость света в квадрате. Довольно простая формула. Она прочно заседает в памяти в старших классах школы, и мы помним её, даже если забываем все остальные, в том числе теорему Пифагора.

Её правильность была весьма эффектно продемонстрирована взрывами ядерных бомб, когда небольшая масса конвертировалась просто в гигантское количество энергии. Однако никогда ранее нам не удавалось совершить обратную трансформацию — энергии в массу. Обратите внимание на слово «ранее». Оно здесь ключевое.

Что вам приходит на ум, когда вы слышите «высокая энергия»? Не правда ли, лазеры на одном из первых мест в вашем списке? Это совершенно правильная догадка. Они в последнее время становятся всё более мощными. Рекордсмен по этому показателю в данный момент времени находится в Китае.

Это Шанхайская экспериментальная высокоинтенсивная сверхбыстрая лазерная установка (SULF, Superintense Ultrafast Lasers Facility). В 2016 году она установили планку на значении 5,3 петаватт или, в более понятных числах, 5,3 миллионов миллиардов ватт. Это невообразимая, гигантская энергия, но достигается она на очень короткое время.

Мощность равна энергии, поделённой на время. Эту формулу мы тоже изучаем в школе. В применении к созданию лазеров она даёт инженерам два возможных подхода к проектированию этих устройств. Можно наращивать количество энергии, но в этом случае отдельные компоненты, например, усилители, должны будут иметь совсем уж гротескные размеры. В США имеется лазер, который использует 1,8 мегаджоулей и выдаёт мощность, равную 1 петаватту, но поместить его удалось лишь в строение высотой с десятиэтажный жилой дом…

Ещё один подход заключается в том, чтобы уместить пиковое значение мощности в очень короткий промежуток времени. Шанхайский лазер подаёт импульс продолжительностью всего лишь в несколько квадриллионных секунды. В этот неуловимый отрезок мощность лазера в 500 раз превосходит мощность всех электростанций мира, вместе взятых.

При этом данный аппарат достаточно компактен — он умещается на обычном столе.

Но и этого китайцам недостаточно. Они продолжают совершенствовать свою чудо-машину, и ставят своей целью достичь мощности в 10 петаватт к концу этого года. Мало того, к 2023 году они надеются построить лазер, способный выдавать 100 петаватт. Но это произойдёт только в том случае, если китайское правительство одобрит грант в размере 100 миллионов долларов США.

И вполне возможно, что эти деньги будут выделены. У Поднебесной есть веские причины, чтобы оплатить этот счёт и закрепить свой статус как одной из передовых научных мировых держав — при этом уровне мощности учёные смогут достичь результатов, потрясающих воображение, ранее немыслимых, в какой-то степени даже фантастических. Например, научиться выдёргивать электроны из абсолютного вакуума.

Который, как выясняется, только считается абсолютным. По крайней мере, согласно теории квантовой электродинамики. Если верить основным её положениям, мир квантов — это в высшей степени странное место, в котором в течение кратчайших промежутков времени электроны возникают ниоткуда, встречаются со своими антиподами-позитронами, также возникающими ниоткуда и состоящими из антиматерии. Затем противоположные заряды притягивают их друг к другу, и происходит взаимоуничтожение этих частиц.

Но лазерный луч мощностью 100 петаватт, сфокусированный на участке шириной всего 3 микрометра, должен создать такое интенсивное электрическое поле, которое предотвратит самоуничтожение электронов и позитронов, не давая им сблизиться. Энергия лазера также будет «встряхивать» упомянутые элементарные частицы, заставляя их испускать гамма-излучение, генерирующее новые электронно-позитронные пары.

И мы сможем засечь это излучение. Это будет цепная реакция, которая создаёт материю из энергии.

Естественно, всё это пока не будет иметь масштаба, позволяющего задуматься об использовании этой технологии в практических целях. Однако, преодолев барьеры технического плана, мы, возможно, сможем в обозримом будущем попытаться использовать известную со школьной скамьи формулу Е=mc2 для созидания, а не для уничтожения.

06.05.2018


Подписаться в Telegram



Энергия

Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы
Acta Astronautica: В открытом космосе можно построить солнечные фермы

Согласно результатам нового исследования, пров...

Ученые нашли способ очистки воды с помощью солнечной энергии
Ученые нашли способ очистки воды с помощью солнечной энергии

Использование электрохимии для разделения...

В России исследуют влияние формы древесины на процесс горения
В России исследуют влияние формы древесины на процесс горения

Исследование ученых ТПУ позволит улучшить...

Никель поможет отказаться от токсичного кобальта в батарейках
Никель поможет отказаться от токсичного кобальта в батарейках

Поскольку литий-ионные батареи используются бу...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
Journal of Experimental Child Psychology: Не спеши языком, торопись делом
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса