Badaniami w tej sprawie kierowali przedstawiciele Uniwersytetu Strathclyde oraz koreańskich instytutów UNIST i GIST. Kulisy ich działań zostały natomiast przedstawione na łamach Nature Photonics. Kluczem do sukcesu okazało się prowadzenie symulacji, które wykazały, jakich zmian potrzeba, aby bardzo mocno zwiększyć możliwości urządzeń emitujących impulsy laserowe.
Czytaj też: Nie ma tam żadnej materii, a wciąż coś tam jest. Czym tak naprawdę jest próżnia?
W oparciu o wykonane analizy, członkowie zespołu badawczego doszli do wniosku, że przełomowym momentem będzie wykorzystanie gradientu gęstości plazmy do zainicjowania procesu łączenia się fotonów. Gdyby teoretyczne ustalenia przełożyły się na faktyczną sytuację, to wzrost mocy laserów może przekroczyć nawet milion w razy w porównaniu do obecnych wyników.
O jakich rezultatach mowa? Wystarczy wspomnieć, że dotychczas wykorzystywane lasery – te najpotężniejsze, rzecz jasna – mają moc wynoszącą około dziesięciu petawatów. Powstające urządzenie, znane jako Vulcan 20-20, ma mieć moc 20 petawatów. Z kolei górna atmosfera Ziemi otrzymuje 173 petawatów światła słonecznego, przy czym około ⅓ tego promieniowania dociera do powierzchni naszej planety.
Silne lasery mogą być wykorzystywane do wielu różnych eksperymentów, obejmujących na przykład symulowanie warunków panujących wewnątrz gwiazd
Jak wyjaśniają eksperci, wykorzystanie laserów terawatowych lub petawatowych pozwoliło między innymi na stworzenie akceleratorów laserowo-plazmowych nowej generacji. Lasery o odpowiednio dużej mocy dostarczają też odpowiedzi na fundamentalne pytania, dotyczące na przykład natury materii i próżni. A to tylko niektóre z objętych badaniami zagadnień. Mówi się nawet o prowadzeniu eksperymentów dotyczących tzw. granicy Schwingera, czyli hipotetycznego punktu, w którym światło może zostać przekształcone w materię.
Wszystkie pomysły związane z potencjalnymi możliwościami takiego niezwykle potężnego lasera mają być testowane przez członków zespołu badawczego z Wielkiej Brytanii i Korei Południowej. Zdaniem przedstawicieli Uniwersytetu Strathclyde zrozumienie natury materii i próżni o intensywnościach powyżej 1024 W na centymetr kwadratowy należy do największych wyzwań współczesnej fizyki. Dzięki wysokoenergetycznym laserom będzie można również symulować wnętrza gwiazd i różnych części Układu Słonecznego.
