Fizikçiler, sıcak plazmanın içindeki darbelerle ışığın hızını bozuyor

Bir ışık fotonu, pürüzsüz vakumlu sularda saniyede yaklaşık 300.000 kilometre (186.000 mil) hızla hareket eder. Bu, evrenin herhangi bir yerinde bir bilgi fısıltısının ne kadar hızlı seyahat edebileceğine ciddi bir sınır koyar.

Bu kanunun çiğnenmesi pek olası olmasa da, ışığın aynı kurallara uymayan özellikleri vardır. Onları manipüle etmek yıldızlara seyahat etme yeteneğimizi hızlandırmaz, ancak yepyeni bir lazer teknolojisi sınıfına giden yolu açmamıza yardımcı olabilir.

Fizikçiler bir süredir ışık darbelerinin maksimum hızıyla sert ve hızlı oynuyorlar, onları hızlandırıyor ve hatta çeşitli malzemeler kullanarak sabit bir varsayımsal konuma yavaşlatıyorlar. Soğuk atom gazlarıVe Kırılma kristalleri, Ve Optik lif.

Bu sefer, California’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı ve New York’taki Rochester Üniversitesi’nden araştırmacılar, onları plazma içindeki ışık dalgalarının hızını olağan ışık vakumunun yaklaşık onda biri kadar herhangi bir yere ayarlayarak, sıcak yüklü parçacık yığınlarının içinde çalıştırdılar. . Yüzde 30’dan fazla hız Daha hızlı.

Bu, göründüğünden daha çok ve daha az etkileyici.

Bizi Proxima Centauri’ye ve zamanda çay içmeye götürmeyi ümit edenlerin kalbini kırmak için, bu ultra aydınlatmalı yolculuk fizik yasalarına giriyor. Özür dilerim.

Bir fotonun hızı, elektromanyetizma olarak adlandırılan elektrik ve manyetik alanların dokunmasıyla yerinde tutulur. Bunun üstesinden gelemez, ancak dar frekanslardaki foton atımları da düzenli dalgalar yaratacak şekilde kalabalıktır.

Tüm ışık dalgası gruplarının ritmik yükselişi ve düşüşü, nesneler arasında şu şekilde tanımlanan bir hızda hareket eder: Grup hızıÇevresinin elektromanyetik koşullarına bağlı olarak onu yavaşlatmak veya hızlandırmak için modifiye edilebilen bir “dalga dalgası” dır.

Araştırmacılar, bir lazer kullanarak hidrojen ve helyum iyonlarının akışından elektronları sıyırarak, ikinci bir ışık kaynağı aracılığıyla kendilerinden iletilen ışık atımları grubunun hızını değiştirebildiler ve frenleri ayarlayabildiler veya gaz oranını ayarlayarak basitleştirebildiler. ve darbenin özelliklerini şeklini değiştirmeye zorlamak.

Genel etki, plazma alanlarından gelen kırılma ve bunları sıyırmak için kullanılan birincil lazerden gelen polarize ışıktan kaynaklanıyordu. Tek tek ışık dalgaları, kolektif dansları hızlanıyor gibi görünse bile, hala normal hızlarına yakındı.

Teorik bir bakış açısından, deney, plazmanın fiziğini somutlaştırmaya ve mevcut modellerin doğruluğuna yeni sınırlamalar getirmeye yardımcı olur.

Pratik anlamda, bu, engelleri gerçeğe dönüştürmek için nasıl engellerin aşılacağına dair ipuçları için kanatlarda bekleyen ileri teknolojiler için iyi bir haber.

Lazer burada en büyük kazanan olacak, özellikle delicesine güçlü olan çeşitlilik. Eski usul lazerler, artan güçle yıpranma eğiliminde olan katı hal optik malzemelerine dayanmaktadır. Plazma akışlarının kullanımı Işığın özelliklerini yükseltmek veya değiştirmek bu sorunun üstesinden gelebilir, ancak ondan en iyi şekilde yararlanmak için gerçekten elektromanyetik özelliklerini modellememiz gerekiyor.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nın dünyanın en kapsamlı laboratuvarlarından bazılarına ev sahipliği yapan plazmanın optik doğasını anlamaya istekli olması tesadüf değildir. Üstün lazer teknolojisi.

Partikül hızlandırıcılardan optimizasyona kadar pek çok uygulama için gerekli olan şey daha güçlü lazerlerdir. Temiz füzyon teknolojisi.

Uzayda daha hızlı hareket etmemize yardım etmeyebilir, ancak bizi hepimizin hayalini kurduğumuz geleceğe doğru hızlandıracak olan tam da bu keşiflerdir.

Bu araştırma yayınlandı Fiziksel inceleme mektupları.