D'Fro vu Leedung


Dësen Artikel mat Äre Frënn verbannen:

D'Intensitéit vum Laser mécht d'Material vum Vakuum vum Michel Alberganti

Schlësselwieder: Energie, Vakuum, Matière, Schafung, Partikel, Antimatter

D'Biographie vun der Gleichung E = mc 2 ass net wäit vun der kompletter. Laremarquable Illustratioun am Documentaire Fiction entscheet Bedreiwe vun Arte Sonndeg, Oktober 16 (Mat enger Biographie vun der Equatioun E = mc2, Gary Johnstone) kéint geschwënn eng spannend nei Kapitel Erfahrung. Um Obwuel Optike schafft (Loa), gemeinsam un der National School of fortgeschratt Techniken (Ensta) op der Ecole polytechnique an CNRS, Palaiseau (Essonne), ass verbitt Gérard Mourou wann hien erausbréngen bréngt eis Matière aus Leedung ...

"Void ass d'Mamm vun all Materie", seet hien mat engem gewëssen Grad. Am perfekte Zoustand, "et enthält eng gigantesch Quantitéit vu Partikeln pro cm3 ... a grad esou vill Antipartikel". Dofir ass eng Null Zomm déi zu dëser scheinbar Absenz vun der Matière gëtt, déi mir Numm ... Leedung. Wat fir eng Erausfuerderung vun der Definitioun vun der Definitioun ass, fir déi, zanter dem 14. Joerhonnert, dat e "Raum ass deen net vun der Matière besetzt ass." Et sollt zielen ouni de Antimaterie an ouni déi berühmte Formel E = mc², datt Albert Einstein vun der spezieller Relativitéit virun honnert Joer vu 1905 entwéckelt gouf.

Firwat invertéiert dës Formel mat der Materie vu Leerheet? Fir d'Gérard Mourou ginn d'Applikatioune vun der Schafung vun enger neier relativistescher Mikroelektronik un d'Studie vum Big Bang an d'Méiglechkeet, schwarz Löcher ze simuléieren. Wat hien "extrem hell" nennt, mécht et méiglech Proton-Therapie ze entwéckelen, ouni en Tumor z'attackéieren, ouni ëmweltfrëndlech Zellen, eng "Nuklear Pharmacologie" an d'Fäegkeet, d'Radioaktivitéit vun engem Material mat enger Knäpp ze kontrolléieren. Nëmmen d'Erweiderung vun extrem kompakt Beschleuniger, déi mat de giganteschen Ariichtungen vun der Genève CERN konkurrieren kann ze ernimmen. D'Kontroll vu Liicht ass net wäit bis seng Grenze erreecht. D'LOA funktionéiert mam Laser, ee vun de spektakulärsten Erreeche vun den Entdeckungen, déi den Albert d'Einstein de Nobelpräis am 1921 verdéngt hunn.

De Gérard Mourou huet eng grouss Roll bei der Erhéijung vun der Muecht vun dësem kohärent Stralungsleeschtung fir d'éischt am 1960 kritt. Am 1985 huet hien eng Method entwéckelt, déi d'chirped Pulsverstäerkung (CPA) genannt huet (The World of 8 June 1990). "Iwwernuechtung hu mir eng Quell fonnt, déi op engem Dësch war an deem hir Intensitéit mat där vun de Fënsteren d'Gréisst vun engem Fussballt ass", seet de Gerard Mourou.

Surf Welle maachen

Physiker getrollt leschten zwanzeg Joer op d'Optriede vun nonlinear Phänomener dem intensities vu ronn 1014 W / cm2 (W / cm2) déi d'Schwéngung dauert an ëmmer der Zerstéierung vun amuletum déi lasers gebuer goufen. Gerard Mourou benotzt Quellen produzéiert ganz kuerz éischter (picosecond oder 10- 12 zweet), eent vun deenen hir Charakteristiken war eng grouss Gamme vu Ofstänn ze enthalen. "Fir de Problem léisen, virun der Pulsatiounsperiod hire mir hat vun der photons Gestioun," de Fuerscher der Gewerkschaft ze erklären, benotzt der Analogie vun engem Grupp vu Vëlossport engem Tunnel Gesiicht. Fir Baustau bei engem virun laanschtgoungen, aggressiv puer Leefer virum Hindernis verhënneren.

De Gérard Mourou fiert op déi selwecht Manéier mat de Frequenzen. Nodeems se se trennt, soulaang verschidde Weeër op all Faarf mat engem Beugungsgitter z'erreechen. No der Amplifikatioun vun all Frequenz ass et "genuch" fir de Réckwärmebetrieb ze maachen fir e Pulsprofil ze fannen identesch, awer vill méi intensiv. Mat dem CPA huet d'Intensitéit erem nei erreechen an erreechst ... 1022 W / cm2 haut, 1024 W / cm2 am 2006.



"Bis zu engem gewësse Wäert vun der Intensitéit bleift de magnetesche Bestanddeel vun der incidentwelle Welle verglach mat hirem elektresche Bestanddeel, erkläert de Gérard Mourou. Awer vu 1018 W / cm2 ass et e Presse vum Elektron. Dee leschte, bis ewell e einfache "Schwellel", gëtt plötzlech ofgeschnidden vun enger spannender Welle, déi him fiert fir seng eege Geschitt ze erreechen, dat heescht aus dem Liicht. Mir sinn dann d'relativistesch netlinear Optik. Déi zerrëlpt Elektronen widderhuelen hiren Atomer an Ionen, déi "versuchen d'Elektronen ze halen, déi e bestëmmten elektresche Feld erstallt, dh elektrostatesch, vu grousser Intensitéit." Dëst transforméiert d'alternéierend elektresch Feld vun der incident light wave an e kontinuéierlecht elektrescht Feld.

Dëst "aussergewéinlecht" Erscheinungsbild generéiert en onheemlecht Feld vun 2-Terawolts pro Meter (1012 V / m). "CERN op engem Meter ...", faszinéiert de Gérard Mourou. Am 1023 W / cm2 setzt de elektrostatesche Feld 0,6 Petavolt pro Meter (1015 V / m).
Zum Verglach beschleunegt de Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) d'Partikel bis op 50 gigaelectronvolts (GeV) op 3 km. "An der Theorie, mir kënnen dat selwecht op enger Distanz vun der Reief vum Duerchmiesser vun engem Hoer maachen", seet de Fuerscher. Engem Zäitpunkt huet Enrico Fermi (1901-1954) gegleeft datt den Pëtrol muss kommen, de Gaspedal sollt op d'Äerd goen.

"D'Elektronen dréien vum lichtefen Enn an zéien d'Ionen hannert hinnen", setzt Mourou weider. Vun elo un ass d'Boot zou Anker. Déi éischt Liicht huet e Strahl vun Elektronen a Ionen produzéiert. D'LOA huet geschafft fir Elektronen bis zu 150 Megaelectronvolts (MeV) Energien iwwer Distanzen vu puer Zéng Mikrounen ze beschleunigen. Hien huet fir d'éischt fir Gev opzeginn a vill méi spéit.

Mini Big Bang

Parallel zu dëser Entwécklung, déi mat grousse ëm Kuerzbefehler schlussendlech konkurréiere hätt, sot Gérard Mourou hien ganz enk war, kritt ëmmer Merci un der riseger Liichtjoer intensities vun "de Staubsauger Rëss", dh bis "ze soen eppes "wou et näischt am krut war.

An Wierklechkeet ass et net eng magesch Operatioun mee "einfach", fir ze weisen dat wat war onsichtbar. Theoretesch Zil ass eng Intensitéit vum 1030 W / cm2. Fir dësen Wäert ze kréien, hunn d'Physiker d'Vakuum als Dielectric betraff, dat heescht e Isolator. A genee esou wéi eng ze staark staark Intensitéit "Snaps" engem Kondensator ass et méiglech, de Vacuum ze schummen.

Awer wat wäert dann geschéien? Wat komëschen Partikelen hu Fréi aus Leedung? Hei ass erëm dat Geheimnis. Et gëtt e elektronen-Posongrong Paar. Een Partikel a senger Antipartikel, déi d'Liichtste sinn an dofir déi, déi, laut der Formel vum Einstein, d'Mindestwierk ze ersetzen. An dëst Minimum ass och perfekt bekannt: 1,022 MeV.

Domat ass alles sou preparéiert ginn fir seng éischt Erscheinung aus engem Vakuum am Labo ze maachen. Dës Mini-Big Bang konnt souguer nach virum 1030 W / cm2 passéieren. Den Här Mourou denken, datt duerch Röntgen oder Gammastëftunge kéint et dës Schwelle um 1023 op 1024 W / cm2 ze reduzéieren. Dëst ass d'Zil vum LOA fir d'nächst Joer

Artikel publizéiert an der Editioun vum 19.10.05 du Monde


Facebook Kommentaren

Hannerlooss eng Bemierkung

Är E-Mail-Adress gëtt net publizéiert ginn. Néideg Felder sinn markéiert *