Физики нашли способ «сжать» свет до предельных энергий

Исследователи из Оксфорда и Белфаста разработали метод создания сверхмощного когерентного излучения, способного изменить облик экспериментальной физики. Технология использует плазму в качестве зеркала для экстремального сжатия лазерных волн. Это позволяет достичь концентрации энергии, необходимой для проверки фундаментальных теорий о поведении вакуума в сверхсильных полях.

Метод основан на двухэтапном процессе. Сначала лазерный импульс направляют на плазму, поверхность которой под воздействием излучения начинает работать как сверхбыстрое зеркало. При отражении световые волны уплотняются, их частота растет, а энергия концентрируется. На втором этапе полученный поток фокусируется в предельно малую точку, где волны синхронизируются и усиливают друг друга. В результате ученые получают так называемый когерентный гармонический фокус с колоссальной плотностью энергии.

Главная ценность разработки заключается в возможности проверить предсказания квантовой электродинамики в лабораторных условиях. Ранее считалось, что для наблюдения за тем, как пустое пространство меняет свои свойства под воздействием полей, требуются недостижимые мощности. Новый подход объединяет генерацию и усиление света в единую систему, избавляя от необходимости строить громоздкие каскады установок. Если технологию удастся масштабировать, физики получат доступ к процессам, которые до сих пор существовали только в математических моделях.