นักฟิสิกส์กำลังเข้าใกล้การสร้างเลเซอร์ที่มีพลังมากพอที่จะตัดสิ่งสกปรกออกจากสุญญากาศ
ตามรายงานที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 24 มกราคมในวารสาร Science ทีมงานของนักวิทยาศาสตร์จีนกำลังเตรียมพร้อมที่จะเริ่มการก่อสร้างในปีนี้ด้วยเลเซอร์ขนาด 100 petawatt ในเซี่ยงไฮ้ที่เรียกว่า Station of Extreme Light หรือ SEL สิ่งนี้ทำให้พวกเขาอยู่ด้านหน้าของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกที่กำลังทำงานเพื่อรับรู้คำทำนายที่ตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters ในปี 2010 โดยทีมนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันและฝรั่งเศสว่าเลเซอร์ที่ทรงพลังเพียงพออาจทำให้อิเล็กตรอนปรากฏ ของสูญญากาศ
อาจเป็นเรื่องแปลกที่จินตนาการว่าอิเล็กตรอนอาจปรากฏออกจากพื้นที่ว่างเปล่า แต่มันก็สมเหตุสมผลมากกว่าในแง่ของการเรียกร้องแปลก ๆ ของควอนตัมไฟฟ้า: พื้นที่ "ว่างเปล่า" ไม่ว่างเปล่าเลย แต่มันประกอบไปด้วยสสารและปฏิสสารที่หนาแน่น คู่เหล่านั้นเติมช่องว่างระหว่างทุกสิ่งอย่างแน่นหนาสถานะไฟฟ้าวิทยาควอนตัม - พวกเขาไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์ใด ๆ กับส่วนที่เหลือของจักรวาลเพราะพวกเขายกเลิกกัน
ดังนั้นจึงง่ายกว่าที่จะพิจารณาว่าเลเซอร์ของจีนจะไม่สร้างเรื่องมากนักเพราะมันจะเข้าสู่โลกที่มนุษย์สามารถรับรู้ได้ พลังงานพัลส์อันทรงพลังของมันจะทำให้อิเล็กตรอนแยกออกจากฝาแฝดปฏิสสารของพวกเขาในลักษณะที่นักวิจัยสามารถตรวจจับได้
การสร้างเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะทำสิ่งนี้เป็นความท้าทายทางเทคนิคที่ยาก (และแพง) หนึ่งร้อย Petawatts ตามที่รายงานทางวิทยาศาสตร์นั้นมีพลังงานมากกว่า 10,000 เท่าในกริดไฟฟ้าของโลกทั้งหมดรวมกัน
เลเซอร์ขนาดเล็กของจีนคือ Shanghai Superintense Ultrafast Laser ที่สามารถทำได้ถึง 10 Petawatts ภายในสิ้นปีนี้ (นั่นคือพลังของกริดทั่วโลก 1,000 เท่า) ดังนั้นเลเซอร์จะสามารถเข้าถึงระดับพลังงานมหาศาลเหล่านี้ได้อย่างไร
ตามที่ผู้เขียนรายงานในวารสาร Science อธิบายว่าพลังงานเป็นหน้าที่ของสองสิ่ง: พลังงานและเวลา ปล่อยจูลของพลังงานตลอดระยะเวลา 1 วินาทีและนั่นคือ 1 วัตต์ ปล่อยจูลตลอด 1 ชั่วโมงและนั่นก็แค่ 0.28 มิลลิวัตต์ (28 แสนเศษต่อวัตต์) แต่ปล่อยจูลนั้นในเวลาเพียง 1 ล้านของวินาทีและนั่นคือ 1 ล้านวัตต์หรือ 1 เมกะวัตต์
เลเซอร์ที่ทรงพลังทั้งหมดพึ่งพาอาศัยวิธีใดวิธีหนึ่งในการปล่อยพลังงานจำนวนมากในช่วงเวลาสั้น ๆ ขยายและดัดคานเพื่อให้พลังงานทั้งหมดมาถึงเป้าหมายในระยะเวลาที่สั้นลงวิทยาศาสตร์ รายงานบทความแล้ว
ภายในปี 2566 SEL สามารถจู่โจมเป้าหมายเพียง 3 ไมโครเมตร (3 ล้านส่วนของเมตรหรือความกว้างของ อี. โคไล แบคทีเรีย) อยู่ตรงข้ามกับพลัง 100 Petawatts ตามรายงานใน Science
สำหรับรายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเลเซอร์นั้นเลเซอร์เปรียบเทียบกับโครงการอื่น ๆ ทั่วโลกและทำไมสหรัฐอเมริกาถึงล้าหลังไปดูรายงานฉบับเต็มของวิทยาศาสตร์
