کرونوس کانال دانش و علوم به زبان فارسی – اخبار علمی و تحلیل
کرونوس – ۱۱ دهه است که می‌دانیم ماده و انرژی قابلیت تبدیل شدن به یک‌دیگر را دارند. تولید نیروی هسته‌ای به ما یاد داد که جرم می‌تواند به انرژی تبدیل شود، اما تبدیل شدن انرژی به ماده به مراتب سخت‌تر است.
برای دستیابی به چنین مهمی چشم ما به قوی‌ترین لیزرهای ساخته شده توسط دست بشر دوخته است. سه تا از این لیزرها که در Science به آن‌ها اشاره شده، لیزر SEL در چین، XCELS در روسیه و OPAL در ایالات متحده می‌باشند.
این سه لیزر قرار است رکورد فعلی نیروی لیزر را که در حال حاضر ۵/۳ میلیون میلیارد وات (یا ۵/۳ پتاوات است) بشکنند. روکسین لی، دانشمندی که به این رکورد دست یافته بود امیدوار است تا سال ۲۰۲۳ این رکورد را به ۱۰۰ پتاوات برساند.
لیزر روسی هنوز در مراحل ساخت قرار دارد، اما گفته می‌شود این لیزر قادر است توان ۱۸۰ پتاواتی ایجاد کند. SEL و XCELS قرار است در یک هدف واحد به یک توان مشترک برسند (۴ شلیک ۳۰ پتاواتی از سوی SEL و چندین شلیک ۱۵ پتاواتی از سوی XCELS) و در یک شلیک واحد به نهایت قدرت خود برسند.
طبق گزارش Science Mag، رسیدن به این هدف نیازمند دقت بسیار بالا است و کوچک‌ترین تغییر در لرزه‌ها یا دما ممکن است پروژه را خراب کند. به همین دلیل OPAL راه خود را تغییر داده و قرار است در یک شلیک به توان ۷۵ پتاوات دست یابد.
تأسیسات دیگری به صورت مستقل در حال کار بر روی ابزار کوچک‌تر و رسیدن به ماشین‌هایی جهت تولید توان ۳۰ پتاواتی هستند. برای نمونه، SULF قرار است امسال رکورد ۱۰ پتاوات را بشکند. برای «شکستن خلاء» و تبدیل فوتون‌ها به پوزیترون و الکترون، به انرژی‌های بسیار بالا نیاز است، اما این کافی نیست.
راهی که SEL برای رسیدن به این مهم طی می‌کند جالب توجه است. لیزر به یک هدف هلیومی شلیک شده و الکترون‌ها را آزاد می‌کند. بعضی از فوتون‌های شلیک شده باعث پخش شدن الکترون‌ها شده و سپس به فوتون‌های دیگر برخورد می‌کنند. این کار موجب ایجاد جفت‌های ماده-ضدماده می‌شود.
اگر SEL به راستی بتواند خلاء را بشکند، موجب تغییر نوع نگاه ما به فیزیک ذرات می‌شود. در این صورت، شتاب‌دهنده‌های سنتی ذرات با شتاب‌دهنده‌های لیزری ارزان‌تر و سریع‌تر جایگزین خواهند شد.
