Najmoćniji laser u SAD-u: Inovacija koja mijenja znanstvenu zajednicu
U svijetu znanosti, nove tehnologije neprestano redefiniraju granice mogućega. Istraživači su upravo razvili najmoćniji laser u SAD-u, nazvan ZEUS, čija se snaga može usporediti s godišnjom potrošnjom električne energije cijelog svijeta. Ovaj revolucionarni instrument ne samo da otvara nove horizonte u različitim područjima kao što su medicina i astrofizika, već označava i značajan korak naprijed u znanosti.
Snaga Zettawatt-Equivalenta
ZEUS predstavlja prvi službeni eksperiment koji prelazi pragu od 2 petavata (2 kvadrilijuna vata). Za usporedbu, ukupna godišnja potrošnja električne energije na globalnoj razini iznosi oko 20 teravata, što znači da je ZEUS čak 100 puta moćniji. Iako se radi o nevjerojatnoj snazi, laser radi u pulsima koji traju samo 25 kvintilijunths sekunde – točno tako, riječ je o attosekundama ili 10-18 sekundi. Dakle, ne treba brinuti o visokim računima za struju.
Revolucija u fizičkim istraživanjima
Sposobnost postizanja razine snage u petavatima izvanredna je, a tim je koristio pametnu fiziku da ovaj već moćni sustav učini milijun puta snažnijim, dosegnuvši razinu zettawatta. ZEUS, što je kratica za Zettawatt-Equivalent Ultrashort Pulse Laser System, koristi inovativnu geometriju gdje moćni laser udara visokoenergetski elektronski snop. Iz perspektive elektrona u snopu, doživljavaju laser kao zettawatt moć.
Osnivači nove ere visokoenergetske znanosti
Karl Krushelnick, direktor Gérard Mourou Centra za ultrabrzu optičku znanost, izjavio je: “Ova prekretnica označava početak eksperimenata koji ulaze u neistražen teritorij američke znanosti visoke energije.” Laser ne počinje svoj život malim, izuzetno brzim pulsiranjem svjetlosti; on počinje u infracrvenoj svjetlosti, prolazi kroz difrakcijske rešetke, a zatim se povezuje s pumpnim laserima. Ovaj proces dodatno povećava energiju lasera kroz safirni pojačavač obogaćen titanovim atomima.
Fascinantne mogućnosti i budućnost ZEUS-a
Tijekom ovog procesa, laser se također smanjuje; dok je u početku bio širok 30 centimetara, kompresira se na samo 0.8 mikrona, što je 10 puta tanje od papira. Na tom trenutku se događa “čarolija”. Ali, to nije kraj – nova poboljšanja će potisnuti laser prema još višim snagama. Franko Bayer, voditelj projekta ZEUS, izjavio je: “Kristal koji ćemo dobiti ovog ljeta omogućit će nam 3 petawatta, a njegova izrada trajala je četiri i pol godine.” Samo nekolicina takvih titanovih safirnih kristala postoji u svijetu.
Impakt ZEUS-a na znanost i tehnologiju
Posjedovanje izuzetno moćnog lasera nije samo stvar prestiža, već pruža istraživačima mogućnost proučavanja materijala i fenomena u doslovno novom svjetlu. “Osnovna istraživanja provodena u NSF ZEUS objektu imaju mnoge potencijalne primjene, uključujući bolje metode snimanja mekih tkiva i unapređenje tehnologije za liječenje raka i drugih bolesti,” rekao je Vyacheslav Lukin, direktor programa NSF Odjela za fiziku. “Znanstvenici koji koriste jedinstvene mogućnosti ZEUS-a proširit će granice ljudskog znanja na nove načine i pružiti nove prilike za američku inovaciju i ekonomski rast.”
Zaključak
Razvoj lasera ZEUS predstavlja značajan napredak u znanstvenim istraživanjima i tehnologijama. Ova inovacija ne samo da će otvoriti vrata novim spoznajama u različitim disciplinama, već će doprinijeti i boljej medicini i tehnologiji za rješavanje složenih globalnih izazova. S novim dostignućima ZEUS-a, svijet znanosti nikada neće biti isti.
