वैक्यूम की सामग्री

लेजर की तीव्रता शून्य से वसंत में पदार्थ का कारण बनेगी मिशेल Alberganti

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समीकरण E = mc 2 की जीवनी पूर्ण से बहुत दूर है। रविवार 16 अक्टूबर को अर्टे द्वारा काल्पनिक काल्पनिक वृत्तचित्र द्वारा दिए गए उल्लेखनीय चित्रण, (गैरी जॉनस्टोन द्वारा ई = mc2 समीकरण की एक जीवनी) जल्द ही एक नए रोमांचक अध्याय का अनुभव कर सकते हैं। एप्लाइड ऑप्टिक्स लेबोरेटरी (LOA) में, नेशनल स्कूल ऑफ़ एडवांस टेक्निक्स (Ensta), पॉलिटेक्निक स्कूल और CNRS, Palaiseau (Essonne), गेरार्ड मौरू उस पल के करीब पहुंच रहे हैं जब वह बाहर ला सकते हैं। एक वैक्यूम से पदार्थ ...

"खालीपन सभी मामलों की माँ है," वह एक निश्चित जुबली के साथ कहता है। परिपूर्ण अवस्था में, "इसमें प्रति सेमी 3 कण भारी मात्रा में होते हैं ... और जितने एंटीपार्टिकल्स होते हैं"। जहां से एक शून्य राशि जो मामले की इस स्पष्ट अनुपस्थिति की ओर ले जाती है जिसे हम कहते हैं ... निर्वात। चौदहवीं शताब्दी के बाद से, शब्दकोश की परिभाषा के लिए क्या चुनौती है, बाद वाला एक "अंतरिक्ष है जिस पर बात नहीं की जाती है"। यह एंटीमैटर के बिना और प्रसिद्ध फार्मूला E = mc which के बिना गिनती कर रहा था, जिसे अल्बर्ट आइंस्टीन ने सौ साल पहले विशेष सापेक्षता से 1905 में घटाया था।

शून्य से पदार्थ उत्पन्न करके इस सूत्र को उल्टा क्यों करें? गेरार्ड मौरू के लिए, आवेदन बिग बैंग के अध्ययन के लिए एक नए सापेक्ष माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के निर्माण और ब्लैक होल के अनुकरण की संभावना से लेकर होंगे। जिसे वह "चरम प्रकाश" कहता है, प्रोटॉन थेरेपी के विकास की अनुमति देता है, जो आसपास की कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाए बिना ट्यूमर पर हमला करने में सक्षम होता है, "परमाणु फार्माकोलॉजी" और एक साधारण बटन के साथ सामग्री की रेडियोधर्मिता को नियंत्रित करने की संभावना। जिनेवा में सर्न में विशाल सुविधाओं के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकने वाले अत्यंत कॉम्पैक्ट त्वरक के निर्माण का उल्लेख नहीं है। इसलिए प्रकाश का नियंत्रण अपनी सीमा तक पहुँचना दूर है। एलओए लेजर के साथ काम करता है, उन खोजों के सबसे शानदार परिणामों में से एक है जिसने 1921 में अल्बर्ट आइंस्टीन को नोबेल पुरस्कार जीता था।

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गेरार्ड मौरौ ने प्रकाश की इस सुसंगत किरण की शक्ति को बढ़ाने में एक प्रमुख भूमिका निभाई, जो 1960 में पहली बार प्राप्त हुई थी। 1985 में, उन्होंने एक विधि विकसित की, जिसे चिरपेड पल्स एम्प्लीफिकेशन (CPA) (Le Monde du 8) कहा गया। जून 1990)। "रात भर, हमने एक स्रोत बनाया जो एक मेज पर खड़ा था और जिसकी तीव्रता एक फुटबॉल मैदान के आकार की स्थापना के बराबर थी," गेरार्ड मौरौ बताते हैं।

Beachcomber

बीस वर्षों के लिए, भौतिकविदों ने लगभग 1014 डब्ल्यू / सेमी 2 (डब्ल्यू / सेमी 2) की तीव्रता पर गैर-रेखीय घटना की उपस्थिति पर ठोकर खाई थी, जिसने लहर को नीचा दिखाया और लेज़रों का जन्म होने वाले ठोस पदार्थों के विनाश का कारण बना। गेरार्ड मौरौ ने बहुत कम दालों (पिकोसॉन्ड, यानी 10-12 सेकंड) का उत्पादन करने वाले स्रोतों का इस्तेमाल किया, जिनमें से एक विशेषता व्यापक आवृत्तियों को शामिल करना था। "समस्या को हल करने के लिए, पल्स को बढ़ाने से पहले, हमने फोटॉनों को ऑर्डर करके इसे बढ़ाया," शोधकर्ता कहते हैं, जो सीपीए की व्याख्या करने के लिए, एक सुरंग का सामना कर रहे साइकिल चालकों के एक पैलोटन की उपमा का उपयोग करता है। ललाट मार्ग के दौरान रुकावट से बचने के लिए, बाधा से पहले कुछ धावकों को धीमा करना आवश्यक है।

जेरार्ड मौरौ आवृत्तियों के साथ ऐसा ही करता है। उन्हें अलग करने के बाद, वह विवर्तन झंझरी का उपयोग करके प्रत्येक रंग पर अलग-अलग पथ लगाता है। प्रत्येक आवृत्ति के प्रवर्धन के बाद, एक ही प्रोफ़ाइल के साथ पल्स खोजने के लिए रिवर्स ऑपरेशन करने के लिए "पर्याप्त" होता है लेकिन बहुत अधिक तीव्र। सीपीए के साथ, तीव्रता फिर से चढ़ने लगी ... 1022 डब्ल्यू / सेमी 2 आज, 1024 में 2 डब्ल्यू / सेमी 2006।

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"तीव्रता के एक निश्चित मूल्य तक, घटना की लहर का चुंबकीय घटक अपने विद्युत घटक की तुलना में नगण्य रहता है, गेरार्ड मौरौ बताते हैं। लेकिन 1018 डब्ल्यू / सेमी 2 से, यह इलेक्ट्रॉन पर दबाव डालती है। बाद में, जब तक एक साधारण "प्रफुल्लित" के अधीन, अचानक एक ब्रेकिंग लहर द्वारा दूर ले जाया जाता है जो इसे अपनी गति तक पहुंचने के साथ-साथ ले जाता है, यह कहना है कि प्रकाश का। हम फिर सापेक्षतावादी नॉनलाइनियर परिप्रेक्ष्य में प्रवेश करते हैं। फटे हुए इलेक्ट्रॉन अपने परमाणुओं को आयनों में बदल देते हैं जो "इलेक्ट्रॉनों को पकड़ने की कोशिश करते हैं, जो एक निरंतर विद्युत क्षेत्र बनाता है, जिसे इलेक्ट्रोस्टैटिक कहना है, काफी तीव्रता का"। घटना प्रकाश तरंग के वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र को इस प्रकार एक प्रत्यक्ष विद्युत क्षेत्र में बदल दिया जाता है।

यह "असाधारण" घटना 2 टेरावोल्ट प्रति मीटर (1012 वी / मी) की एक टाइटैनिक क्षेत्र उत्पन्न करती है। "एक मीटर पर सर्न ...", गेरार्ड मौरौ को सारांशित करता है। 1023 डब्ल्यू / सेमी 2 पर, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र 0,6 पेटावोल्ट प्रति मीटर (1015 वी / मी) तक पहुंच जाएगा ...
तुलना के लिए, स्टैनफोर्ड रैखिक त्वरक केंद्र (SLAC) 50 किमी से अधिक 3 गीगा-इलेक्ट्रॉनवोल्ट्स (GeV) तक के कणों को तेज करता है। "सिद्धांत रूप में, हम बालों के व्यास के क्रम की दूरी पर एक ही कर सकते थे", शोधकर्ता को आश्वासन दिया। अपने समय में, एनरिको फर्मी (1901-1954) का मानना ​​था कि, पेटावोल्ट तक पहुँचने के लिए, त्वरक को पृथ्वी के चारों ओर जाना होगा।

"इलेक्ट्रोन्स ने अपने पीछे के आयनों को खींचते हुए प्रकाश के अंत तक धकेल दिया", श्री मौरौ जारी है। अब से, नाव अपने लंगर को खींच रही है। प्रारंभिक प्रकाश ने इलेक्ट्रॉनों और आयनों की एक किरण उत्पन्न की। एलओए ने कुछ दसियों माइक्रोन की दूरी पर 150 मेगा-इलेक्ट्रॉनवोल्ट्स (एमवी) की ऊर्जा के लिए इलेक्ट्रॉनों को तेज करने में सफलता हासिल की है। वह पहले जीवी को आगे बढ़ाने का इरादा रखता है, और "फिर बहुत आगे"।

मिनी बिग बैंग

एक ही समय में यह विकास जो लंबे समय में, बड़े कण त्वरक के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है, गेरार्ड मौरौ कहते हैं कि वह बहुत करीब है, फिर से प्राप्त विशाल प्रकाश तीव्रता के लिए धन्यवाद, "शून्य को दरार" करने के लिए, कि प्रकट करने के लिए कहना है " कुछ “जहाँ जाहिर तौर पर कुछ नहीं था।

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वास्तव में, यह जादुई ऑपरेशन का सवाल नहीं है, लेकिन "बस", यह प्रकट करने के लिए कि क्या अदृश्य था। सैद्धांतिक उद्देश्य 1030 डब्ल्यू / सेमी 2 की तीव्रता है। इस मूल्य को प्राप्त करने के लिए, भौतिक विज्ञानी एक वैक्यूम को ढांकता हुआ मानते हैं, जो एक इन्सुलेटर कहना है। उसी तरह से जो एक अत्यधिक मजबूत वर्तमान एक संधारित्र "स्नैप" बनाता है, "वैक्यूम को दरार करना" संभव है।

लेकिन तब क्या होगा? शून्य से कौन से अजीब कण निकलेंगे? यहां फिर से रहस्य साफ हो गया है। यह एक इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन युगल होगा। एक कण और इसके एंटीपार्टिकल, जो सबसे हल्के हैं और इसलिए जो आइंस्टीन के सूत्र के अनुसार हैं, उन्हें प्रकट होने के लिए कम से कम ऊर्जा की आवश्यकता होगी। और यह न्यूनतम भी अच्छी तरह से जाना जाता है: 1,022 मेव।

इस प्रकार, प्रयोगशाला में वैक्यूम से अपनी पहली उपस्थिति बनाने के लिए सब कुछ तैयार है। यह मिनी-बिग बैंग 1030 W / cm2 से पहले भी हो सकता है। श्री मौरौ सोचते हैं कि एक्स या गामा किरणों का उपयोग करके, इस सीमा को 1023 से 1024 W / cm2 के आसपास कम करना संभव होगा। यह आने वाले वर्षों के लिए LOA का सटीक उद्देश्य है।

ले मोंडे के 19.10.05 संस्करण में प्रकाशित लेख

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