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 Индонезии обломки затонувших кораблей исчезли со дна моряВ Индонезии обломки затонувших кораблей исчезли со дна моря
Парламент Южной Кореи проголосовал за импичмент президентаПарламент Южной Кореи проголосовал за импичмент президента
Найдены фрагменты хвоста динозавра, которому 99 млн летНайдены фрагменты хвоста динозавра, которому 99 млн лет
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
Парламент Южной Кореи проголосовал за импичмент президентаПарламент Южной Кореи проголосовал за импичмент президента
Трамп добивается от компании Carrier сохранить рабочие места в ИндианеТрамп добивается от компании Carrier сохранить рабочие места в Индиане
В Индонезии обломки затонувших кораблей исчезли со дна моряВ Индонезии обломки затонувших кораблей исчезли со дна моря
Морская авиация получила первый арктический Ми-8Морская авиация получила первый арктический Ми-8
В Китае разрабатывают технологию распознавания лицВ Китае разрабатывают технологию распознавания лиц
Из Ханты-Мансийска в Москву доставлены трое детейИз Ханты-Мансийска в Москву доставлены трое детей
В Биробиджане проходит церемония прощания с погибшими в СирииВ Биробиджане проходит церемония прощания с погибшими в Сирии
В Нефтегорске мерзнут обитатели передвижного зоопаркаВ Нефтегорске мерзнут обитатели передвижного зоопарка
Дружба с экс-возлюбленными вызывает психические расстройстваДружба с экс-возлюбленными вызывает психические расстройства
Мик Джаггер в 8 раз стал отцомМик Джаггер в 8 раз стал отцом
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

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

Новость: 9 июля 23:36: VIA-Летта (Дядюра Виолетта) feat. Пьер Нарцис - Лето (видео)VIA-Летта (Дядюра Виолетта) feat. Пьер Нарцис - Лето (видео)


 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: Фидель Кастро умер в возрасте 90 лет
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 
Морская авиация получила первый арктический Ми-8

23 ноября 16:11
Япония создаст искусственные метеоры

24 октября 12:54
Зонд Mars Lander готов для посадки на Красную планету

19 октября 14:02
NASA успешно запустила ракету "Антарес"

18 октября 10:41
На Колыме ученые тестируют оборудование для космодрома Восточный

12 октября 16:32
На спутнике Юпитера извергается шлейф водяного пара

27 сентября 10:55
Авиаконструкторы впервые показали новейший двигатель

16 сентября 15:21
Ученые доказали, что жизнь была занесена из космоса

14 сентября 16:07
Международный военно-технический форум открылся в России

6 сентября 15:20
Ученые провели 365 дней в Марс-среде

29 августа 12:02
Авиазавод сдает уже сотый по счету Су-34

19 августа 14:16
Ученые обнаружили пятую фундаментальную силу Вселенной

17 августа 11:02
Россия представит новый быстроходный теплоход

16 августа 17:07
Ученые построят новый космический телескоп "Спектр-РГ"

9 августа 17:03
Ученые впервые в мире синтезировали искусственное золото

8 августа 16:54
Обновленный бронеавтомобиль "Тигр" впервые показали журналистам

5 августа 16:17
Ученые получили новые данные планеты Юпитера

28 июля 11:14
Китай завершил строительство самого большого в мире гидросамолета

25 июля 12:00
Телескоп Meerkat открыл тысячи новых галактик

18 июля 12:55
Ракета Falcon 9 стартовала в космос

18 июля 11:52
На Марсе обнаружены дюны с точками и тире

13 июля 11:10
Космический корабль "Союз МС" стартовал к МКС

7 июля 14:07
Госкомиссия утвердила экипаж очередной экспедиции на МКС

6 июля 14:46
До старта пилотируемого корабля "Союз МС" остается 3 дня

4 июля 16:02
В Париже открылась международная выставка вооружения "Евросатори"

16 июня 17:03
Ученые собрали в Антарктиде метеориты

15 июня 16:06
Астронавты создали первый в мире надувной космический "корабль"

7 июня 11:44
Ученые разработали новую технологию по переработке попутного нефтяного газа

17 мая 16:49
SpaceX отправит беспилотный космический корабль на Марс

28 апреля 13:24
Мир на пороге новой технической революции

27 апреля 15:41
 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 >> 935
 Главная новость дня Главная новость дня 
В Биробиджане проходит церемония прощания с погибшими в Сирии В Биробиджане проходит церемония прощания с погибшими в Сирии
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Пора ли продавать акции Apple? Пора ли продавать акции Apple?
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Скончался лидер группы Eagles Гленн Фрей
У мужа Полины Гагариной умер отец
Скончался певец Дэвид Боуи
Вышел новый трейлер 6 сезона Игры престолов (видео)
Камирен и Задойнов покинули Дом-2
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: Из Ханты-Мансийска в Москву доставлены трое детейИз Ханты-Мансийска в Москву доставлены трое детей
 
Новость: В Биробиджане проходит церемония прощания с погибшими в СирииВ Биробиджане проходит церемония прощания с погибшими в Сирии
 
Новость: Массовый туризм возродит русские деревниМассовый туризм возродит русские деревни
 
Новость: Мик Джаггер в 8 раз стал отцомМик Джаггер в 8 раз стал отцом
 
Новость: В Нефтегорске мерзнут обитатели передвижного зоопаркаВ Нефтегорске мерзнут обитатели передвижного зоопарка
 
Новость: Эш Картер совершил визит в АфганистанЭш Картер совершил визит в Афганистан
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ