Lazeris dangų nuleidžia ant žemės

Maksimali lazerio galia viršija petavatą, arba kvadrilijoną – 1 000 000 000 000 000 – vatų. Kam reikia tiek galios? Teksaso universiteto požeminėje fizikos laboratorijoje mokslininkai tikisi atkurti miniatiūrines grandiozinių kosmoso reiškinių, pavyzdžiui, supernovos, kopijas.

„[Lazeriu] mes galime medžiagas patalpinti į būsenas, kurios Žemėje nėra prieinamos“, – aiškina Mikaelis Martinezas, projekto vadovas. „Turėtum skristi į kosmosą ir gyventi šalia sprogstančios žvaigždės, kad galėtum stebėti tai, ką mes planuojame stebėti čia, Teksase“.

Kai fizikai įjungė lazerį kovo 31 d., jis tapo pačiu galingiausiu veikiančiu tokio tipo prietaisu, tačiau nėra galingiausias kada nors apskritai sukurtas lazeris. Rekordas – bent jau keliems ateinantiems mėnesiams – priklauso Lorenso Livermoro nacionalinės laboratorijos lazeriui, kuris, pirmąkart įjungtas 1996-aisiais, pasiekė 1,25 petavatų ribą. M. Martinezas tikisi, kad jo projektas per šiuos metus rekordą pagerins ir pakels kartelę konkurentams iki 1,3-1,5 petavatų.

Šios kabelių makalynės paskirtis – stiprinti lazerio spindulį, pumpuojant į jį žalią šviesą. Per šiuos prietaisus spindulys perleidžiamas 8 kartus.

Lazerio galia matuojama spindulyje sukaupta energija džauliais, padalinta iš impulso trukmės sekundėmis (šiuo atveju – mikroskopinėmis sekundės dalimis). Taigi, norint išgauti galingesnį spindulį, reikia arba patiekti daugiau energijos, arba turimą energijos kiekį „sugrūsti“ į trumpesnę impulso trukmę. Dar geriau – daryti abu dalykus. Tačiau didesni energijos kiekiai sukelia tikrą galvosūkį mokslininkams, siekiantiems išgauti kuo „trumpesnius“ spindulius.

Ištemptas ir sustiprintas kitais prietaisais, spindulys pereina šį kompresorių, kuris impulsą suspaudžia, kad išgautų maksimalią galią. Galiausiai spindulys pasiekia difrakcinę gardelę (nuotr. viršuje), kuri "supjausto" impulsą į maždaug 150 femtosekundžių "gabaliukus".

Štai kodėl Teksaso universiteto fizikos laboratorija prikimšta kabelių, prietaisų skydelių ir keistų metalinių agregatų. Lazerio spindulys gimsta iš vadinamojo „sėklinio lazerio“, kuris iškiria silpną pradinį energijos impulsą, trunkantį kelis šimtus femtosekundžių. Šis impulsas tuomet ištempiamas, stiprinamas ir vėl suspaudžiamas, kol virsta spinduliu, galinčiu trilijoninei sekundės daliai atkurti sąlygas Saulės viduje.