Российская Информационная Сеть
English   Контакты
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ
ТОП-дайджест  Хроника  Эксклюзив  Фоторепортажи  Личное мнение  Погода  Комментарии  Поиск  RSS  Интернет-радио  
 Топ 20 сегодня Топ 20 сегодня 
В Луганске прогремел взрыв рядом с патрулями ОБСЕ
В МИД назвали арест Вышинского частью пропагандистской работы Запада
"Исламское государство"* взяло на себя ответственность за нападение на...
В ДНР обвинили ВСУ в переброске запрещенного вооружения в Донбасс
Порошенко пообещал провести ревизию договоров, подписанных в рамках СНГ...
Установлена личность прихожанина, погибшего при нападении на церковь в...
Экс-военный ВСУ попросил Трампа расследовать применение Киевом химоружия...
В бундестаге заявили, что санкции против России вредят Европе
Китай и США договорились не допустить торговой войны
Симоньян удивила реакция Запада на арест Вышинского
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
В Луганске прогремел взрыв рядом с патрулями ОБСЕВ Луганске прогремел взрыв рядом с патрулями ОБСЕ
Рубль уверенно растет на фоне отсрочки введения новых санкцийРубль уверенно растет на фоне отсрочки введения новых санкций
Конституционный суд разрешил магистрантам получать отсрочку от армииКонституционный суд разрешил магистрантам получать отсрочку от армии
В Кремле прокомментировали ситуацию с TelegramВ Кремле прокомментировали ситуацию с Telegram
Как провести полезный онлайн вебинарКак провести полезный онлайн вебинар
В кузбасском управлении МЧС прошли обыски по делу о пожаре в "Зимней Вишне"В кузбасском управлении МЧС прошли обыски по делу о пожаре в "Зимней Вишне"...
Учительница в Стерлитамаке пыталась защитить детей от нападавшего школьникаУчительница в Стерлитамаке пыталась защитить детей от нападавшего школьника...
Российские военные нашли в сирийской Думе склад веществ для производства химоружияРоссийские военные нашли в сирийской Думе склад веществ для производства...
Павел Дуров получил британское гражданствоПавел Дуров получил британское гражданство
Собчак сообщила, что на нее напали в центре МосквыСобчак сообщила, что на нее напали в центре Москвы
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 16 июля 18:18: ЧП в московском метро: погибло 19 человекЧП в московском метро: погибло 19 человек

Новость: 19 августа 17:35: Муз-ТВ спровоцировало флэшмоб среди популярных поп-исполнителей и актёровМуз-ТВ спровоцировало флэшмоб среди популярных поп-исполнителей и актёров


 Заплатим за ваше мнение!
Получайте до 1,5 долларов за каждую заполненную анкету!



 Новости науки и техники Новости науки и техники 
10 апреля, 15:49

Ученые научились стрелять лазером по кривой

Новости науки и техники: Ученые научились стрелять лазером по кривой
Новости по теме: Владимир Путин вступил в должность президента
Физики научились стрелять лазерными пулями за угол и загибать шнуры плазмы, которые вытягиваются за светом.

Открытие может пригодиться для управления погодой и в борьбе с терроризмом, хотя авторам работы оно нужно в первую очередь для исследования самих плазменных филаментов.

В конце 2007 года двум физикам из Университета Центральной Флориды удалось, казалось бы, невозможное - заставить луч света двигаться по кривой в совершенно однородном пространстве. Деметрий Христодулидес и Аристид Догариу на практике реализовали так называемый пучок Эйри, бывший прежде лишь теоретическим курьёзом.

Получилось что-то вроде фонаря, которым можно светить за угол. Или пушки, положенной на бок. Если верить известному анекдоту, из неё за угол можно выстрелить. Такое сравнение даже точнее, поскольку пучок Эйри, как и летящий снаряд, выписывает в воздухе параболу (только вершина параболы у света не в середине траектории, а в начале).

Учёные из Флориды с самого начала предсказывали, что такое необычное поведение светового пучка может пригодиться в самых разных областях науки. И действительно, не прошло и года, как шотландский профессор Кишан Дхолакия и его коллеги создали "световую метлу", успешно выметавшую с вверенного ей участка жидкости весь микроскопический мусор. В эксперименте в качестве мусора выступали крохотные стеклянные шарики, но уже тогда учёные обещали, что скоро примутся за перемещение клеток и сортировку мелких частиц. Наверняка за полгода им чего-нибудь да удалось достигнуть.

Применения пучков Эйри в "народном хозяйстве" мы пока не дождались. Но они стали гораздо ближе к реализации благодаря работе физиков из Университета американского штата Аризона, опубликованной в последнем номере Science.

Учёные под руководством Павла Полынкина создали "световые пули", летящие по загнутым траекториям, и искривлённые "плазменные шнуры". Последним прочат большое будущее в дистанционных исследованиях атмосферы, управлении погодными явлениями и даже борьбе с терроризмом.

Стоит сразу оговориться, впрочем, что пока никто не собирается стрелять плазмой в спрятавшегося за углом террориста. Вряд ли получится и поливать врагов пулями, летящими по кривой, в духе бекмамбетовского фильма "Особо опасен". Добиться существенного в макроскопических масштабах отклонения от прямой линии проблематично: к тому моменту, как пучок начинает сильно отклоняться в сторону, его интенсивность уже заметно падает.

Характерное смещение "световой пули" может быть лишь немногим больше ширины пучка, в пределах которого фазу световой волны можно контролировать с оптической точностью. На современном уровне развития технологий речь идёт максимум о нескольких метрах, а в установке авторов статьи в Science плазменный шнур изгибался не больше, чем на сантиметр - при длине чуть меньше метра. За угол не за угол, но небольшое препятствие обогнёт

По словам Полынкина, для него и его коллег искривление филаментов - лишь новый метод изучения самих плазменных образований, которыми выпускник московского Физтеха занимается в США уже более 10 лет. В распоряжении учёного есть мощный лазер, способный по 10 раз в секунду выстреливать световые импульсы продолжительностью в ничтожные 35 фемтосекунд (примерно 1/30-триллионная секунды). Если бы можно было остановить время, эти "световые пули" были бы похожи на "стопку блинов" шириной в 1,5 см и толщиной всего 10 микрон, следующих друг за другом на расстоянии в 30 тысяч километров.

В каждый импульс при этом вкладывается вполне макроскопическая энергия в 35 миллиджоулей, так что мгновенная мощность лазера оказывается равной чудовищному значению в 1 тераватт. Несколько десятков таких лазеров с лёгкостью "съели" бы всю электроэнергию, генерируемую в мире, если бы работали не в импульсном, а в постоянном режиме (средняя световая энергия лазера, впрочем, куда меньше - порядка 1 Вт). Ну а плотности световой энергии в "блине" вполне хватает, чтобы превратить воздух, в котором он движется, в плазму, вытягивающуюся вдоль траектории пучка. Это и есть плазменный филамент.

Исследовать поведение плазмы здесь очень сложно, поскольку непосредственно в филамент никакой прибор не поставишь - слишком неподходящий в нём условия работы для электронной техники. Достаточно много информации можно получить, анализируя вторичное излучение, которое плазма высвечивает в узком конусе, охватывающем лазерный луч наподобие воротника. Однако эти конусы от разных участков длинного плазменного филамента спутываются на разных длинах волн, и разобрать, какой свет пришёл от начала шнура, а какой - от конца, практические невозможно.

И вот здесь может очень помочь искривление шнура - каждый участок филамента будет высвечивать свой конус, которые превосходно разделяются на экране. Как признался Павел Полынкин в разговоре с "Газетой.Ru", он почти случайно натолкнулся на работу Христодулидеса, услышав его доклад на одной из конференций. До этого учёные экспериментировали с прямыми пучками Бесселя, которые тоже почти не расходятся при движении, а потому позволяют генерировать очень длинные плазменные шнуры. Взяв в команду учёных из Флориды, Полынкин и его коллеги смогли согнуть филаменты.

Учёные пропустили пучок лазера через специальную пластинку, придающую изначально плоской электромагнитной волне фазовый профиль кубической параболы. Дальше на пути света учёные поставили обычную линзу, и в её фокальной плоскости лазерный "блин" превратился в пучок Эйри. Внешне он напоминает "птичку" с распростёртыми под прямым углом крыльями, собранную из множества отдельных "волокон". В главном волокне, которое расположено в "голове птички", сосредоточена основная энергия всего пучка (около 30%).

Cвет - это, по сути, самоподдерживающиеся колебания непрерывно превращающихся друг в друга электрического и магнитного полей. И фазы волны в пучке Эйри подобраны таким образом, что эти превращения качественно сохраняют вид пучка постоянным при движении вперёд, но при этом сами отдельные волокна - и "птичка" в целом - постоянно смещаются в сторону.

На деле, такое смещение - это некоторый обман, поскольку центр тяжести всего пучка всё-таки движется по прямой линии. Однако для генерации плазмы важен не центр тяжести, а максимум интенсивности, а значит, образуются филаменты как раз там, где проходят отдельные световые волокна. И соответственно, прослеживают изгиб их траектории.

Результат Полынкина и его коллег - это не только очередная демонстрация изящного физического эффекта и новый метод исследования плазменных шнуров.

Учёный сходу смог назвать сразу несколько потенциальных приложений открытия. Во-первых, лазерные филаменты на пучках Эйри могут пригодиться для управления молниями и изучения атмосферы. Год назад Жером Каспарян и его коллеги сообщили о том, как научились вызывать молнии в облаках с помощью плазменных филаментов. Не исключено, что в будущем можно будет заранее разряжать грозовые тучи рядом с аэропортами, "стреляя" в небо лазером.

У филаментов на базе пучков Эйри здесь есть очень важное преимущество. Эти пучки - "самовосстанавливающиеся": когда какая-то неоднородность в облаке или турбулентный участок воздуха перекрывает часть пучка, энергия из остальных волокон перераспределяется в него, восстанавливая потерянное волокно. А потому главный филамент окажется там же, где и должен быть, несмотря на частичное перекрытие - пусть с чуть меньшей энергией. Ровно по той же причине эти филаменты могут оказаться полезны и для изучения атмосферы - вторичное излучение плазмы может подсветить нужный участок атмосферы, позволяя учёным измерить её параметры там, где им нужно.

Примерно таким же образом предполагается бороться и с терроризмом, удалённо обследуя подозрительные сумки и авто на предмет наличия в них взрывчатки. Дескать, излучение плазменного филамента нагреет и подсветит подозрительный объект, а нам останется только искать следы взрывчатых веществ в спектре рассеянного испарениями света.

Впрочем, до реальных применений ещё очень далеко, считает Павел Полынкин. Надёжно контролировать место образования и физические параметры филамента, учёные пока не в состоянии. А соединять грозовое облако с экспериментальной установкой непрерывным каналом ионизованного воздуха не хотелось бы: по этому каналу разряд с удовольствием сбежит на землю, ударив прямо в лазер - и в исследователя. Учёных сейчас хотелось бы лучше понять саму физику плазменных филаментов. Их искривление очень поможет в таких исследованиях.
[Читать все комментарии] [Напечатать новость]
http://www.gazeta.ru
  Комментарии к новости 
[Добавить комментарий]

Комментариев к этой новости пока нет. Добавьте первым свой комментарий!
[Добавить комментарий]
 Хроника новостей: Новости науки и техники Хроника новостей 
В Кремле прокомментировали ситуацию с Telegram

6 апреля 13:04
Роскомнадзор подал иск о блокировке Telegram

6 апреля 11:04
С Байконура стартовала ракета "Союз-ФГ" с пилотируемым кораблем

21 марта 22:04
В Пентагоне признали бессилие США перед российским гиперзвуковым оружием

21 марта 05:04
Российские крылатые ракеты не станут причиной отказа от авианосцев, заявили в США

7 марта 23:04
Путин рассказал, как разрабатывалось новое российское оружие

5 марта 15:04
Россия и Китай подписали соглашение по исследованию Луны и дальнего космоса

3 марта 14:04
В Минобороны подсчитали число ракет, которые США развернут у границ России

3 марта 00:04
В ближайшее время РВСН получат несколько ракет "Сармат"

2 марта 18:04
США испытают гиперзвуковое оружие в следующем году

2 марта 10:04
"Союз МС-06" вернулся на Землю

28 февраля 06:04
В архипелаге Новая Земля образовался еще один остров

13 февраля 18:04
Запись последнего полета Ан-148 уцелела, заявили в МАК

13 февраля 14:04
На Байконуре перенесли пуск ракеты "Союз-2.1а"

11 февраля 13:04
Глава "Ростеха" допустил возможность продажи С-400 США

11 февраля 03:04
Центральный ускоритель новой ракеты Falcon Heavy разбился при посадке

7 февраля 06:04
Сверхтяжелая ракета Falcon Heavy отправилась в первый полет

7 февраля 01:04
В США признали преимущество России по системам ПВО и высокоточному оружию

4 февраля 11:04
Ракета "Союз-2.1а" стартовала с космодрома Восточный

1 февраля 06:04
Испытание американской противоракеты на Гавайях окончилось неудачей

1 февраля 00:04
Су-27 перехватил американский самолет-разведчик у границы России

29 января 23:04
В Совфеде прокомментировали обвинения британских спецслужб в адрес министра обороны

29 января 07:04
NI рассказал об ответе США на новые российские вооружения

27 января 02:04
Путин предложил создать гражданский сверхзвуковой самолет на базе Ту-160

25 января 15:04
Путину показали полет нового бомбардировщика "Петр Дейнекин"

25 января 14:04
Россия ведет переговоры о продаже С-400 на Ближний Восток и в Юго-Восточную Азию

23 января 07:04
Источник сообщил о планируемой утилизации двух крупнейших в мире российских подлодок

19 января 05:04
Источник сообщил о планируемой утилизации двух крупнейших в мире подлодок

19 января 04:04
Автомобили проекта "Кортеж" появятся в свободной продаже в 2019 году

16 января 21:04
США собираются увеличить количество ядерного оружия для "сдерживания" России

13 января 00:04
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 >> 939
 Главная новость дня Главная новость дня 
В Луганске прогремел взрыв рядом с патрулями ОБСЕ
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Как провести полезный онлайн вебинар Как провести полезный онлайн вебинар
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Наталья Штурм разделась на море (фото)
Шестилетняя модель выросла и стала сенсацией на Неделе Моды в Нью-Йорке
Малахова хотят убрать с Первого канала
Новые маленькие кроссоверы известных марок выходят на рынок.
В Кёльне около 100 человек застряли на канатной дороге (фото)
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ