Создан революционный концепт гамма-лазера

Физик Ален Миллс предложил схему удивительной системы, стабилизирующей редкий газ позитроний и позволяющий использовать его как источник постоянного гамма-излучения.
Создан революционный концепт гамма-лазера

Гамма-лазеры – давняя мечта физиков во всем мире, но лишь недавно исследователю из Калифорнии повезло приблизиться к созданию подобного аппарата. Его система основана на использовании пузырьков позитрония в специальном жидком гелии. Позитроний – летучее соединение, атомы которого существуют весьма непродолжительный период времени. Со стороны он напоминает водород, однако в его структуре присутствует позитрон – античастица, своего рода противоположность электрона.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Впервые этот концепт был предложен еще в 1957 году, как уверяет автор нового исследования. Он ссылается на работу физика Ричарда А. Феррелла о «сокращенном отрыве», который позитроний испытывает при формировании пузырьков внутри жидкого гелия. Гелий естественным образом отталкивает от себя это вещество, создавая барьер между пузырьком и внешней средой. Таким образом, соединение остается стабильным намного дольше – ключевой фактор для создания лазера.

Новая же работа качественно развивает идею Фаррелла. Физик Ален Миллс подсчитал, что позитроний не просто живет «чуть дольше» в среде из жидкого гелия – на самом деле он становится совершенно стабилен. В стабильной форме это вещество может образовывать то, что доктор Миллс называет конденсатом Бозе-Эйнштейна. Природа позитрония подталкивает его к переходу в квантовое состояние, но атомы позитрония по-прежнему соединяются друг с другом в одном и том же объеме.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В результате, взаимодействия внутри пузырьков позитрония в бозе-эйнштейновской конденсатной форме провоцируют гамма-излучение. Это самая энергичная форма светового излучения, способная проникать сквозь камень и бетон, а также опережать скорость света. Секрет заключается в крошечной (по сравнению с другим светом) длине волны. В гамма-хирургии используются гамма-лучи, созданные с помощью изотопа кобальта, который считается радиоактивным. Гамма-лучи кобальта также являются частью того, что мы обычно называем «радиационным» лечением рака, потому что гамма-лучи достаточно энергичны, чтобы пройти сквозь защитные барьеры и попасть в клетки организма.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Эти и другие применения гамма-лучей в современной науке и промышленности крайне эффективны. Гипотетический гамма-лазер должен быть мощнее и стабильнее существующих аналогов. Но именно Миллсу повезло составить теорию, на основании которой можно построить экспериментальную модель стабильного лазера. Ученый уверен, что гелий должен находиться не просто в жидком, но в сверхтекучем состоянии. Подобно сверхпроводнику, такой гелий не имеет ни вязкости, ни собственного коэффициента трения.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Увенчается ли эксперимент успехом? Покажет лишь время. Стоит отметить, что команды по всему миру вот уже несколько десятилетий работают над решением проблем, препятствующих созданию гамма-лазеров. Работающий прототип подобного устройства многие ученые счеитают несбыточной мечтой. Любое потенциальное решение должно сочетать чрезвычайно высокий уровень знаний по различным дисциплинам и передовым инструментам, от проблемы переохлаждения до антиматерии. После разработки гипотезы, подобной предложению Миллса, ученые должны найти способ экспериментального тестирования этой идеи, что само по себе невероятно сложно из-за экстремальных условий и деликатных материалов.