Новости - Отрасли ТЭК

Повелители молний

11.04.09 17:50

Изогнутый лазерный луч поможет приручить молнию и использовать ее огромную энергию. То, что лазерный луч может изгибаться, открыл физик Павел Полынкин (Pavel Polynkin) из Университета Аризоны в Тусоне.

Он использовал стандартный сапфировый лазер с частотой пульсации 35-фемтосекунд (фемтосекунда равняется одной миллиардной доле микросекунды).
При каждой пульсации лазерный луч немного отклонялся специальными линзами. В результате получается не обычное монохромное излучение, а многоцветная дуга. Отклонение луча от прямой составило 5 миллиметров на каждые 60 сантиметров. При работе такого лазера вдоль пути луча возникает плазменный канал.
Швейцарский физик Джером Каспарян (Jérôme Kasparian) считает, что такой канал может быть использован, чтобы вызвать разряд молнии в грозовой туче и направить его в нужную точку на Земле. По мнению ученого, это позволит использовать огромную энергию молний. Он сам давно работает над созданием плазменных каналов между лазерной установкой на земле и облаками в небе. С их помощью учёные надеются научиться защищать сооружения от молний.
В 2004 году Каспарян проводил интересный опыт во время грозы в Нью-Мексико. В разгар буйства грозовых разрядов он посылал с земли в тучи мощные импульсы лазера по 10 раз в секунду. Необходимый канал так и не был создан — искусственной молнии не получилось, но учёные фиксировали всплески электрической активности в атмосфере синхронно со вспышками лазера, что говорило о сильном влиянии луча на атмосферу.
Кривой луч мог бы тут сделать большой шаг вперёд. Не из-за своей кривизны, заметим, а из-за почти полного отсутствия рассеивания, а значит — сохранения высокой плотности светового потока на большом расстоянии.
Физики создали искривленные плазменные каналы в газе, сообщает New Scientist (работа исследователей опубликована в журнале Science). Эти каналы будут получать при помощи сверхкоротких искривленных лазерных импульсов.
В основу работы положены так называемые пучки Эйри. Эти объекты были открыты в конце 70-х годов прошлого века. Пучки Эйри получаются в результате взаимодействия некоторого количества электромагнитных волн, параметры которых (относительные фазы и амплитуды) подобраны специальным образом. В результате возникает искривленный луч, соответствующий региону пространства, где энергия электромагнитных колебаний максимальна.
Луч Эйри может проникать даже через непрозрачные препятствия, лишь бы вторичный шлейф проходил в стороне. Главный пучок при этом бесследно гибнет. Но армия "поддерживающих" его потоков мгновенно восстанавливает главную волну сразу за препятствием, из-за чего кажется, что для луча Эйри оно прозрачно.
Это означает, что лучу Эйри будут не страшны капли дождя. А Каспаряну только того и надо, чтобы "достучаться до облаков". Он уже мечтает о кривых молниях, огибающих стороной стадионы и электростанции, пишет membranа.ru.
А Ян Уолмсли (Ian Walmsley) из Оксфорда (University of Oxford) рассуждает о том, как на основе кривого лазерного луча и порождённого им искривлённого плазменного канала можно создать новое поколение коллайдеров, которые будут намного компактнее нынешних. Или такой свет можно приспособить для передачи информации в оптических чипах. В общем, перспективы "кривого света" — очень широки.