• Спросите Итана: может ли лазер в самом деле разорвать пустое пространство?

    • Перевод

    В экспериментах с настольными лазерами, возможно, энергии и не самые большие, но по мощности они могут поспорить даже с лазерами, зажигающими реакции синтеза. Может ли поддаться действию такого лазера квантовый вакуум?

    Пустое пространство, как выясняется, не такое уж и пустое. Флуктуации в вакууме означают, что даже если устранить всю материю и излучение из участка пространства, там всё равно останется конечное количество энергии, присущее самому пространству. Если выстрелить в него достаточно мощным лазером, можно ли, как написали в журнале Science Magazine, «разорвать вакуум и пустое пространство»? Именно об этом спрашивает наш читатель:
    Science Magazine недавно опубликовал статью о том, что китайские физики в этом году собираются сделать лазер мощностью в 100 ПВт (!!!) Можете ли вы объяснить, как они планируют это сделать, и какие уникальные явления это может помочь исследовать? И что значит «разорвать вакуум»?

    Эта история реальна, она подтверждена, и немного преувеличена в части «разрыва вакуума», — можно подумать, такое в принципе возможно сделать. Давайте углубимся в реальную науку и выясним, что на самом деле происходит.
    Читать дальше →
  • Физики планируют построить лазеры огромной мощности, способные разорвать пустое пространство

    • Перевод


    Внутри тесной лаборатории в Шанхае (Китай) физик Жусинь Ли [Ruxin Li] с коллегами ставят рекорды при помощи самых мощных световых импульсов, какие только видел мир. В основе их лазера под названием Шанхайская сверхинтенсивная ультрабыстрая лазерная установка (Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility, SULF) лежит единственный цилиндр из сапфира с примесью титана размером с большую тарелку. После того, как в кристалле загорается свет, он проходит через систему линз и зеркал, и превращается в импульсы невероятной мощности. В 2016 году установка достигла мощности в 5,3 ПВт (петаватт, 1015 Вт). Однако в Шанхае при каждом запуске лазера свет не гаснет. Хотя эти импульсы и чрезвычайно мощные, они также чрезвычайно короткие – каждый из них длится не более одной триллионной доли секунды. Сейчас исследователи обновляют свой лазер и надеются побить собственный рекорд уже к концу этого года, создав импульс в 10 ПВт, который в 1000 раз превышает мощность всех электросетей мира.
    Читать дальше →
  • Совершенствование оптоволоконных лазеров означает скорое появление лучевого оружия

    • Перевод

    Хитроумная конфигурация промышленных лазеров сделает наконец лазерное оружие практичным




    Самое продвинутое лазерное оружие морфлота США выглядит как дорогой телескоп для новичков. Оно возвышается на шасси десантного транспорта USS Ponce и глядит в небо над Персидским заливом, в то время как его оператор сидит в тёмной комнате где-то на корабле, и держит в руках нечто вроде игрового контроллера. Перед ним на экране видно небольшую лодку, расположенную недалеко от Ponce, везущую некий тёмный объект. Инфракрасный луч, направленный прямо на этот объект, не видно, но одна из точек вдруг становится ярче, а потом объект внезапно взрывается, и металлические осколки разлетаются от него, падая в воду.

    Это оружие, на скорую руку собранное из нескольких промышленных лазеров, предназначенных для резки и сварки, должно выдавать всего около 30 кВт – и это далеко не тот мегаваттный монстр, о котором много десятилетий мечтают военные учёные, способный сбивать МБР. Но это, как говорят его сторонники, серьёзная веха на пути к будущему, в котором оружие с направленной энергией будет развёртываться в реальных боевых условиях. Они добавляют, что это будущее появится в результате изменений миссии и технологии. Изменения в миссии идут уже годами – от глобальной защиты от «ненадёжных государств», обладающих ядерным оружием, к локальной защите от повстанцев. Изменения в технологии происходят резче, и ведут к новым твердотельным оптоволоконным лазерам. Они составляют основу быстрорастущей индустрии в США объёмом в $2 млрд, заново создавшей имевшиеся в наличии технологии для резки и сварки металлов, и масштабирующей их до ещё большей мощности, имеющей разрушительный эффект.
    Читать дальше →
  • В США создают лазерную установку, которая будет пугать противника звуком

      22.03.2018 Defence One и Ars Technica сообщили о том, что в лаборатории нелетального вооружения Пентагона (JNLWD) близки к созданию нового типа лазерно-плазменного оружия, одним из основных поражающих факторов которого станет звук.



      Специалисты из Пентагона убеждены, что новое “вундер ваффе" созданное на стыке оптики и акустики сможет заменить сразу несколько типов нелетального вооружения армии США. В основе разработки — применение эффектов плазмы, индуцированной лазерами. Под катом подробно о плазменной установке из Квантико.
      Читать дальше →
    • Levi's начнет использовать лазер для изготовления джинсов. Как это будет работать

        Недавно было объявлено, что Levi's собирается прекратить ручную обработку джинсов, и вместо этого начнет использовать роботов с лазерами. Они будут создавать эффекты потертости и поношенности, а единственными людьми, задействованным в процессе, будет дизайнер, создающий внешний вид джинсов в программе, похожей на «Фотошоп», и несколько сотрудников, подносящих заготовки под лазер.




        Цель таких радикальных изменений – уменьшение количества химических выбросов в воду и атмосферу, удешевление производства и ускорение процесса создания джинсов. По словам главного исполнительного директора Levi Strauss Чипа Берга, возглавившего компанию в 2011 году, использование лазеров – будущее производства джинсов, и скоро на эту технологию начнут переходить другие производители. Но как это будет работать, и что делать с людьми, места которым на фабриках остается все меньше?

        Читать дальше →
      • Россия запустит на орбиту стеклянные спутники-отражатели

          4 мая 1976 года NASA отправило на орбиту очень необычный спутник под названием LAGEOS (LAser GEOdynamics Satellite, на фото). У него на борту не было никакой электроники, двигателей и источников питания. Фактически, это просто латунный шар диаметром 60 см и массой 407 кг с алюминиевым покрытием. На шаре равномерно расположены 426 уголковых отражателей, из которых 422 заполнены плавленым кварцем, а 4 выполнены из германия (для инфракрасного излучения). Спутник вышел на орбиту 5860 км, где и будет вращаться ближайшие 8,4 миллиона лет, храня пластинку с посланием потомкам от группы учёных под руководством Карла Сагана.

          22 октября 1992 года был запущен аналогичный спутник LAGEOS-2, построенный Итальянским космическим агентством (высота орбиты 5620 км). Как можно догадаться по конструкции и применяемым материалам, эти пассивные спутники имеют единственную роль — отражение лазерного луча. Лазерная локация выполняется с десятков наблюдательных пунктов Международной службы лазерной локации (International Laser Ranging Service), которая насчитывает более 40 станций по всему миру.

          Сейчас международное научное сообщество планирует построить третий такой спутник LAGEOS-3, который позволит выполнять лазерную локацию гораздо точнее своих предшественников.

          К сожалению, Россия не участвует в этом международном проекте. Зато собирается запустить свои собственные два спутника-отражателя из стекла «Блиц-М», в тысячу раз более точные, чем иностранные, пишет газета «Известия».
          Читать дальше →
        • Ой, у вас баннер убежал!

          Ну. И что?
          Реклама
        • Лидары помогли обнаружить тысячи строений майя в джунглях Гватемалы

            image

            Недавнее обследование джунглей Гватемалы при помощи лазерных радаров (лидаров) помогло обнаружить новые города майя, исчезнувшие многие сотни лет назад. Речь идет о тысячах сооружений, включая дома, ирригационные каналы, укрепления и даже пирамиду. Общая площадь обследованной территории составляет 2000 квадратных километров. Эти земли изучали с высоты птичьего полета.

            Лазерные технологии в археологии стали применяться относительно недавно. Именно лазеры позволяют пробиться сквозь кроны деревьев и увидеть то, что оставалось бы скрытым от глаз человека еще многие годы, а то и десятилетия. При помощи лидаров специалисты обследуют удаленные объекты при помощи активных оптических систем, которые используют явления поглощения и рассеивания света в оптически прозрачных средах.
            Читать дальше →
          • Дотянется ли Хокинг до Альфы Центавра?

              image

              Система Альфа Центавра состоит из пары звезд A и B (первая немного больше, вторая немного меньше Солнца), удаленных друг от друга на 24 АЕ (сравнимо с расстоянием от Солнца до Урана), а также красного карлика Проксима, расположившегося в 735 раз дальше. Проксима оправдывает свое название «Ближайшая» — до нее 4.22 световых года, а расстояние до A и В близко к 4.37 св.г. За последние 5 лет в этой звездной системе были найдены 3 планеты, близкие по размерам к Земле:$b$ и $c$ вращаются вокруг Альфа Центавра В, еще одна $b $ принадлежит Проксиме www.openexoplanetcatalogue.com/planet/Alpha%20Centauri%20B%20c. По-видимому, только Проксима $b$ более-менее надежно обнаружена, но из-за нестабильности красных карликов возникновение жизни на ней маловероятно. Две другие планеты (если они на самом деле существуют) слишком близко расположены к своей звезде, имея орбитальные периоды в несколько дней. Однако, эти данные не достоверны. В дальнейшем они могут сильно измениться подобно тому, как первые оценки массы Плутона уменьшились в десятки раз. Кроме того, экзопланеты в первую очередь находят очень близко от звезд — там, где их легче обнаружить. Поэтому тот факт, что найдены слишком горячие, внушает уверенность в существовании других планет.
              Читать дальше →
            • Вычислительные методы в оптике или как моделировать электромагнитные процессы на различных пространственных масштабах

                Среди численных методов, используемых в процессе проектирования современных оптических компонентов, обычно выделяют две большие группы: универсальные полноволновые и приближенные. Выбор конкретного подхода зависит от соотношения моделируемого объекта с длиной волны и характера распространения электромагнитных волн.


                Полноволновые методы, основанные на непосредственном решении волновых уравнений для компонент электромагнитного поля при заданных граничных условиях, обычно применяются для разработки оптических микро- и наноустройств. В то время как для проектирования макроскопических систем типа фокусирующих линз, интерферометров и монохроматоров используются приближенные методы. К ним, в частности, можно отнести геометрическую трассировку лучей.


                В данной заметке помимо краткого разбора двух традиционных методов, мы расскажем о более новом подходе, который получил название "метод огибающей пучка" (beam envelope method), и обсудим его преимущества для задач вычислительной оптики.
                image

                Читать дальше →
                • +19
                • 6,3k
                • 6
              • Впервые зарегистрированы гравитационные волны от слияния нейтронных звезд — и свет от них

                  Коллаборация LIGO-Virgo вместе с астрономами из 70 обсерваторий объявила сегодня о наблюдении слияния двух нейтронных звезд в гравитационном и электромагнитном диапазонах: увидели гамма-всплеск, а также рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное и радио излучение.


                  Иллюстрация столкновения нейтронных звезд. Узкий выброс по диагонали — поток гамма-лучей. Светящееся облако вокруг звезд — источник видимого света, который наблюдали телескопы после слияния. Credit: NSF/LIGO/Sonoma State University/Aurore Simonnet

                  Нейтронные звезды, самые маленькие и плотные из всех звезд, образуются при взрыве сверхновой. Когда две нейтронные звезды образуются в паре, они вращаются друг вокруг друга, и постепенно теряют энергию, сближаясь и излучая гравитационные волны, пока наконец не сталкиваются. Такое столкновение и наблюдали телескопы LIGO, а через две секунды после — гамма-вслеск достиг космического телескопа Ферми, и в последующие дни и недели астрономы могли наблюдать событие в других электромагнитных диапазонах.

                  Впервые гравитационные волны были зарегистрированы два года назад — от слияния черных дыр. С тех пор еще три сигнала от черных дыр были приняты детекторами, последний — всего за три дня до этого события.

                  Под катом — о сигнале и открытиях, с ним связанных: точной оценке на скорость гравитационных волн, независимой оценке на постоянную Хаббла и новых данных по физике нейтронных звезд.

                  UPD Краткое изложение главной статьи о детектировании ГВ на русском — здесь.

                  Читать дальше →
                Самое читаемое