Машины-монстры: Diocles - лазер, вырабатывающий импульсы, в миллиард раз более яркие, чем свет Солнца - «Наука и технологии»

Исследователи из лаборатории Extreme Light Laboratory университета Небраски-Линкольна провели ряд экспериментов, в ходе которых использовался импульс света, яркость которого в миллиард раз превышает яркость свечения Солнца, сфокусированный в крошечной точке пространства. Источником этого импульса была лазерная установка под названием Diocles, размером с комнату, пиковая выходная мощность которой превышает суммарную мощность всех электростанций на земном шаре и составляет 100 ТВт (тераватт) при частоте следования импульсов в 10 Гц.

"Лазер Diocles выдает пиковую мощность, эквивалентную мощности триллиона обычных электрических лампочек накаливания. Но эта вся мощность сконцентрирована в очень коротком промежутке времени, менее, чем в одну триллионную долю секунды" - рассказывает Дональд Амстэдтер (Donald Umstadter), руководитель лаборатории, - "Мы фокусируем всю эту энергию в точке пространства, размером одну миллионную долю метра, и это все вместе дает нам рекордный уровень яркости света".

В данном эксперименте вся энергия света лазерных импульсов была нацелена на поток электронов, а ученые наблюдали за тем, как фотоны света ведут себя, ударяясь об отдельные электроны. Оказалось, что при таком высоком уровне яркости фотоны и электроны ведут себя весьма своеобразно. Высокоэнергетическое освещение выбивает электроны из общего потока, заставляет их колебаться, и это определяет особые формы рассеивания света такими электронами.

В некоторых случаях, когда количество фотонов, ударяющих в один электрон одновременно, превышает тысячу, отраженный свет приобретает форму восьмерки, а фотоны отраженного света имеют различные длины волн, фазы и другие параметры. Данное явление уже не раз фигурирует в различных теориях, но до последнего времени его никогда не удавалось воспроизвести даже в лабораторных условиях.