1 ธ.ค. 2023 เวลา 04:07 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

เลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลก​ ⚡⚡⚡

พยายามไขความลับของจักรวาล​ 🌏🌌
เลเซอร์ที่มีความเข้มข้นมากที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา และลำแสงช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สำรวจโครงสร้างของจักรวาลได้
ในห้องปฏิบัติการวิจัยที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน
แสงสีเขียวสว่างเต็มห้องสุญญากาศของยักษ์ใหญ่ทางเทคโนโลยี มีขนาดเท่ากับสนามเทนนิสสองสนาม ผนังถูกหุ้มด้วยคอนกรีตขนาด 60 ซม.
เพื่อป้องกันการรั่วไหลของรังสี และพนักงานสวมหน้ากากและตาข่ายคลุมผมเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อันละเอียดอ่อนจะไม่ได้รับผลกระทบ
นี่คือ​ ‼️Zeus‼️ ในไม่ช้าจะเป็นเลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดในสหรัฐอเมริกาและตอนนี้กำลังมีชีวิตชีวาสำหรับการทดลองอย่างเป็นทางการครั้งแรก
⚡🌌 ต่างจากเลเซอร์ต่อเนื่องที่สแกนบาร์โค้ดใน
ร้านค้า Zeus เป็นเลเซอร์แบบพัลซิ่ง ยิงลำแสงเป็นเสี้ยววินาที แต่ละพัลส์จะสามารถเข้าถึงพลังงานไฟฟ้าสูงสุด 3 petawatt เทียบเท่ากับปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั่วโลกนับพันเท่า เลเซอร์ที่มีพลังงานอัดสูงเช่นนี้จะช่วยให้นักวิจัยศึกษากฎควอนตัมที่สนับสนุนความเป็นจริง เป็นต้น หรือสร้างเงื่อนไขของฟิสิกส์ดาราศาสตร์สุดขั้วในอวกาศขึ้นมาใหม่ได้
แต่ Zeus ไม่ใช่เลเซอร์ขนาดมหึมาเพียงชนิดเดียวที่สามารถเปิดเผยการค้นพบใหม่ๆ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เลเซอร์กำลังสูงอื่นๆ ในโรงงานตั้งแต่ยุโรปไปจนถึงเอเชียก็กำลังเป็นที่นิยม สาขาวิชานี้โดยรวม กำลังเติบโตอย่างแท้จริง" ผู้คนกำลังผลักดันเทคโนโลยีและมองหาวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจ
ในสหราชอาณาจักร เลเซอร์ที่เรียกว่า
‼️Vulcan 20-20‼️ จะกลายเป็นเลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลกเมื่อสร้างเสร็จในปี 2029 โดยจะผลิต ลำแสงที่ สว่างกว่าแสงแดดที่เข้มข้นที่สุดถึงหนึ่งล้านพันล้านเท่า พัลส์เดี่ยวนี้จะผลิตพลังงานได้มากกว่าหกเท่าของพลังงานที่ผลิตได้ทั่วโลก แต่จะคงอยู่ไม่ถึงหนึ่งล้านล้านวินาที โดยมีเป้าหมายวัดได้เพียงไม่กี่ไมโครเมตร (หรือ 0.001 มิลลิเมตร)
เช่นเดียวกับ​ *Zeus* *Vulcan 20-20* จะเชิญนักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกมาทำการทดลองที่อาจเขียนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาล นิวเคลียร์ฟิวชัน หรือแม้แต่สร้างสสารใหม่
⚡ Vulcan 20-20 ขนาด 20 petawatt เป็นการ
อัปเกรดมูลค่า 3,000​ ล้านบาท จาก​Vulcan ที่มีอยู่ที่ Central Laser Facility (CLF) ในเมือง Harwell, Oxfordshire ซึ่งกำลังถูกรื้อถอน
ปัจจุบันมีขนาดเท่ากับสระว่ายน้ำขนาดโอลิมปิก 2 สระ โดยกระจกกว้างเมตรจะหนัก 1.5 ตัน ต่อสระ สายไฟสีขาวเส้นหนาหลุดออกมาจากช่องแสงเลเซอร์ ขณะที่อุปกรณ์โค้งงอไปรอบๆ ห้อง เลเซอร์ชนิดใหม่นี้ถือว่าล้ำสมัยเมื่อสร้างขึ้นครั้งแรกที่ห้องปฏิบัติการ Rutherford Appleton ในปี 1997 โดยจะมีความสว่างมากกว่า 100 เท่า ▪️▪️
⚡🌌 สิ่งที่น่าประทับใจไม่ใช่แค่กำลังเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความเข้มของเลเซอร์ด้วย เพื่อให้เข้าใจถึงความเข้มข้นนั้น ลองจินตนาการถึงหลอดไฟ 40W มาตรฐานจำนวน 500 ล้านล้านดวง บีบอัดแสงนั้นให้มีขนาดประมาณหนึ่งในสิบของเส้นผมมนุษย์
ผลลัพธ์ที่ได้คือแหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มสูงมาก และสิ่งนี้เองที่สร้างพลาสมา ขึ้นมา เช่น สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ [และ] การเร่งอนุภาค
Valcan 20-20 จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำการวิจัยทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ในห้องทดลอง โดยสร้างเงื่อนไขของกาแลคซีห่างไกลขึ้นมาใหม่เพื่อวิเคราะห์การทำงานภายในของดาวฤกษ์หรือเมฆก๊าซ หรือพฤติกรรมของสสารเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิและความหนาแน่นโดยเฉพาะสาขาวิชานี้ขับเคลื่อนด้วยความปรารถนาที่จะสำรวจจักรวาล
⚡🌌 ในบรรดาความลึกลับที่หวังจะสืบสวนคือต้นกำเนิดของสนามแม่เหล็กซึ่งล้อมรอบวัตถุสำคัญส่วนใหญ่ในจักรวาล เช่น ดวงดาวและดาวเคราะห์
"เหตุใดสนามแม่เหล็กเหล่านั้นถึงอยู่ที่นั่น ไม่ชัดเจนอย่างสมบูรณ" และไม่มีการสังเกตการณ์ใดที่สามารถย้อนกลับไปทดสอบได้ว่าทำไมถึงเกิดขึ้นเป็นครั้งแรก วิธีการทดสอบวิธีหนึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการรวมสสารเพื่อสร้างคลื่นกระแทก และเพิ่มความปั่นป่วนที่เกิดขึ้น เช่นชนิดที่เกิดจากเมฆโมเลกุล ดาวเคราะห์ และฝุ่น เพื่อดูว่า "สามารถก่อให้เกิดสนามแม่เหล็ก" ได้หรือไม่
การทดลองอื่นๆ จะสำรวจต้นกำเนิดของรังสีคอสมิก (อนุภาคพลังงานสูงที่สามารถเดินทางได้เกือบด้วยความเร็วแสง) วิธีก่อตัวของไอพ่น (ละอองของอนุภาคที่พุ่งออกมาจากการชนที่มีพลังงานสูง)
และโครงสร้างภายในดาวเคราะห์ยักษ์
บรรลุการหลอมรวม
⚡⚡⚡🌌 ▪️▪️▪️
นิวเคลียร์ฟิวชันยังอยู่ในรายชื่อเลเซอร์พลังงานสูงพิเศษอีกด้วย ในเดือนกรกฎาคม นักวิจัยจาก National Ignition Facility ของ Lawrence Livermore National Laboratory ในแคลิฟอร์เนีย ใช้ เลเซอร์เพื่อให้ได้พลังงานสุทธิเป็นครั้งที่สอง หลังจากการพัฒนาครั้งแรกของศูนย์เมื่อเดือนธันวาคมปีที่แล้ว
การทดลองในปีนี้ให้ผลผลิตพลังงานที่สูงกว่าครั้งแรก ทำให้เกิดความหวังอีกครั้งว่าพลังงานสะอาดอาจเข้ามาแทนที่แหล่งพลังงานที่เรามีอยู่ (ปฏิกิริยาฟิวชันไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกหรือกากกัมมันตภาพรังสี)
⚡🌌 ฟิวชั่นยังเป็นหนึ่งในพื้นที่สำคัญของการศึกษาที่ศูนย์กลางโครงสร้างพื้นฐานแสงสุดขีดสำหรับฟิสิกส์นิวเคลียร์ (ELI-NP) ในเมืองมากูเรเล ประเทศโรมาเนีย มีกำลังไฟ 10 เพตะวัตต์ ยังคงรักษาชื่อของเลเซอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลก
ในปีที่ผ่านมา ผู้ดำเนินการเลเซอร์ของโรมาเนียได้เริ่มร่วมมือกับบริษัทเอกชนเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีที่อาจเติมเชื้อเพลิงให้กับโรงงานฟิวชั่นเชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลก การใช้เทคนิค "Chirped Pulse Amplification"
พัลส์เลเซอร์จะถูกยืดออก และลดกำลังสูงสุด ก่อนที่จะถูกขยายและบีบอัดอีกครั้ง สิ่งนี้ได้เปลี่ยนโฉมหน้าของการพัฒนาเลเซอร์ไปอย่างสิ้นเชิง
​โดยช่วยให้เข้าถึงความเข้มที่สูงกว่าได้มากด้วยพลังงานต่ำ
งานวิจัยเกี่ยวกับกระบวนการทางกายภาพของการปฏิสัมพันธ์นี้คาดว่าจะได้รับการตีพิมพ์ภายในสามปี ก่อนที่จะมีการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชันเชิงพาณิชย์แห่งแรกในช่วงปี 2030
377/2023​
▪️▪️▪️
นักวิทยาศาสตร์จะทำให้นิวเคลียร์ฟิวชันเข้า
ใกล้ความจริงได้อย่างไร▪️▪️▪️ 🧪⚡⚡
(รวมบทความ นานา สารพันเรื่องนิวเคลียร์​ 🔹)
เครื่องยนต์พลาสมาฟิวชั่นแม่เหล็กจะพามนุษย์เดินทางระหว่างดาวเคราะห์​ และส่งเครื่องมือข้ามระบบสุริยะ​ สู่จักรวาลได้ไกลกว่าเดิม​ 🌏🚀
โฆษณา