В Университете Небраски-Линкольна (Небраска) профессор физики Дональд Умстаддер поставил эксперимент, который на практике доказал правоту теории об «оптической ракете». Сам Умстаддер предсказал этот эффект еще двадцать лет назад, затем в Университете Шанхая было выполнено его численное моделирование. И вот, практический результат – новый инструмент воздействия на свет с обширными перспективами.
В эксперименте Умстаддера в облаке плазмы электроны-мишени целенаправленно обстреливались интенсивными лазерными импульсами. И при удачном попадании из-за совокупных эффектов изменения структуры плазменного облака электроны получали мгновенное и невероятно сильное ускорение. Речь идет о релятивистских энергиях – частицы разгонялись практически до скорости света. Их приводили в движение настолько значительные силы, что ученые сравнили это с запуском ракеты, а сам эффект так и назвали «оптической ракетой».
Чтобы примерно понять восторг и удивление ученых, Умстаддер приводит такое сравнение. Представьте себе, какое ускорение и какую нагрузку испытывает космонавт, когда ракета преодолевает земное притяжение. Так вот, в «оптической ракете» сила воздействия на электрон в триллион триллионов раз выше и это не опечатка. Чтобы получить релятивистские частицы, разогнать их до световых скоростей, на Земле используются огромные ускорители частиц, чья работа крайне недешева. А здесь задействовано обычное лабораторное оборудование, плазма и лазер.
Помимо создания новых, компактных и, возможно, мобильных ускорителей частиц, эффект «оптической ракеты» открывает дорогу к изучению новых способов применения света в качестве инструмента физического воздействия. На сегодня все ограничивается маломощными технологиями, вроде «оптического пинцета», но будущее сулит интересные открытия. Сам факт применения силы света для прямого ускорения вещества уже имеет колоссальный научный эффект.