Физик считает, что у него есть все необходимое для создания гамма-лазера

Физики считают, что у них есть все необходимое для создания гамма-лазера

Калифорнийский ученый предпринял шаги к долгожданному гамма-лазеру, используя пузырьки позитрония в специальном жидком гелии. Позитроний является летучим, короткоживущим атомом, который кажется своего рода водородом, но в нем есть позитрон — античастица, которая считается противоположной электрону, иногда даже называемая антиэлектроном — вместо протона.

Удержание позитрония в жидком гелии продлевает его жизнеспособную стабильность, связь, которая имеет десятилетнюю давность: «о долгой жизни позитрония в жидком гелии впервые было сообщено в 1957 году“, — говорится в пресс-релизе, который ссылается на статью физика Ричарда А. Феррелла о” сниженном отборе» позитрония, когда он может образовывать пузырь внутри жидкого гелия. Гелий естественным образом отталкивает позитроний, который образует защитный барьер между пузырьком позитрония и внешним миром.

Новое исследование делает еще один шаг вперед в наблюдениях Феррелла. Аллен Миллс-младший вычислил, что позитроний не просто дольше живет в жидком гелии — он стабилен. И в стабильной форме позитроний может образовать то, что доктор Миллс называет конденсатом Бозе-Эйнштейна, где природа позитрония толкает его в квантовое состояние, но атомы позитрония все еще остаются в одном объеме.

Взаимодействие позитрония в форме конденсата Бозе-Эйнштейна вызывает гамма-лучи. Это самая энергичная форма света, способная проникать сквозь камень и бетон и опережать фотонную энергию света. Секрет заключается в их крошечной длине волны по сравнению с другими источниками света. Хирургия гамма-ножа использует гамма-лучи, полученные из изотопа кобальта, который считается радиоактивным. Гамма-лучи кобальта также во многом являются тем, что мы в просторечии называем “радиационным” лечением рака, потому что гамма-лучи достаточно энергичны, чтобы проникнуть в организм.

Эти применения гамма-лучей эффективны и важны, но гипотетический гамма-лазер должен быть сильнее, более согласованным и более стабильным. Миллс определил конкретную теорию, которую ученые теперь могут проверить, используя настоящий жидкий гелий и позитроний. Гелий должен быть не просто жидким, а сверхтекучим жидким гелием, который, подобно сверхпроводнику без сопротивления, не имеет вязкости или трения.

Конденсатная фаза Бозе-Эйнштейна также является сверхтекучей, впервые изготовленной в лаборатории в 1995 году. Но изолировать ее в сверхтекучем гелии — большая работа, которую лаборатория Миллса сделает путем настройки специального пучка антиматерии. Команды по всему миру всегда работают над различными решениями и препятствиями, связанными с проблемой гамма-лазера, которая считается одной из самых важных нерешенных проблем в физике и даже иногда обсуждается как несбыточная мечта.

Любое потенциальное решение, например, предложенное в 2018 году, в котором используется газ цезий, должно сочетать чрезвычайно высокий уровень знаний по различным дисциплинам и передовым инструментам, таким как переохлаждение и антиматерия. После того, как предложено гипотетическое решение, подобное предложению Миллса, ученые должны найти способ экспериментального тестирования решения, которое действительно сложно из-за экстремальных условий и деликатных материалов.

Наблюдать за этими микроскопическими движениями, даже чтобы продемонстрировать, что у вас есть конденсат Бозе-Эйнштейна, также сложно. Это потенциальная следующая цель группы исследователей гамма-излучения Миллса. «Ближайшими результатами наших экспериментов может стать наблюдение туннелирования позитрония через графеновый слой, непроницаемый для всех обычных атомов вещества», — говорится в пресс-релизе.

Оцените статью
Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.