Настольные лазерные ускорители отправят БАК на свалку истории

Научное сообщество активно нагнетало страсти вокруг гигантского научного проекта под названием Большой адронный коллайдер, который обошёлся нам в $9 млрд. Более того, физики-ядерщики уже начали подготовку к строительству нового Международного линейного ускорителя, ещё большего размера и гораздо более дорогого. Только почему-то никто не говорит, что те же самые задачи можно выполнять и другим способом.

Идея облучения плазмы мощными лазерами родилась ещё в 1979 году. Теоретики предсказали, что таким образом можно расщеплять ионы плазмы, так что лёгкие электроны будут отскакивать в разные стороны, создавая слабое электромагнитное поле вдоль лазерного луча. Более того, если лазер выключить, то электроны стремятся обратно на свои места, создавая аналогичный заряд противоположной направленности. Таким образом, с помощью лазеров можно создавать в пространстве волнообразную структуру из электро-магнитных полей.

Именно на этих «волнах» и предполагается разгонять протоны в лазерном электронном ускорителе, причём можно достигать огромных энергий ускорения на расстоянии в считанные сантиметры и «ловить» частицы прямо на ПЗС-сенсор. Физик-экспериментатор может получить столкновения протонов прямо у себя на рабочем столе.

Чтобы увидеть искомые эффекты (миниатюрные чёрные дыры и проч.), нужно разогнать частицы до энергии 250 ГэВ и столкнуть друг с другом. Раньше создателям лазерных ускорителей не удавалось превысить планку даже в 1 ГэВ, но недавно случился настоящий прорыв: на лазерном ускорителе в Калифорнии удалось разогнать частицы до 85 ГэВ (правда, они там немного смошенничали, но тем не менее)! Осталось научиться устанавливать несколько лазерных ускорителей в цепочку друг за другом — и тогда можно добиться искомых энергий. По оценкам, такую конструкцию смогут сделать к 2025 году.

Совсем необязательно гонять протоны по 27-километровому европейскому тоннелю. Лазерный ускоритель будет относительно компактным (по крайней мере, размеры лазерных пушек и сопутствующего оборудования не превышают сотен метров).

via New Scientist