Гразеры, разеры, лазеры и современное развитие фотоники

    Использование СО₂-лазеров позволило существенно развить лазерную технологию, но уже созданы и другие типы лазеров, которые окажутся весьма перспективными в будущем. Прежде всего здесь нужно указать на уже упоминавшиеся СО-лазеры (лазеры на моноокиси углерода), длина волны излучения которых примерно в два раза меньше длины волны излучения СO₂-лазеров и составляет около 5 мкм. Импульсные СО-лазеры оказываются почти вдвое эффективнее СО₂-лазеров при сверлении алюминия. Как показывают предварительные эксперименты, сокращение длины волны лазерного излучения и переход к ближнему инфракрасному, видимому и ультрафиолетовому излучению (например, с использованием химических, фотодиссоциационных, эксимерных лазеров) позволяют существенно снизить энергозатраты на одну операцию и повысить точность обработки. Большие возможности открываются при преобразовании (конверсии) лазерного излучения в рентгеновское. Здесь можно ожидать существенных результатов как при использовании рентгеновского излучения для измерительных целей (контроль качества швов, исследование структуры тонких легированных слоев, исследование качества поверхности и т.д.), так и при выполнении технологических операций, таких, например, как рентгеновская литография, высокоточная разметка и т. д. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ЧЕЛОВЕК-ГРАЗЕР

    Коллективом научно-производственного кооператива КОМПАС-БЮРО заслушан доклад А. И. Бурката о проблемах обнаружения, исследования и практического применения гравитационных волн. Считая данную тему актуальной, а подход к ее решению неординарным, прошу вас принять к рассмотрению и опубликованию научно-популярную статью Бурката А. И. "Человек-гразер", освещающую один из аспектов поиска источников гравитационного излучения среди объектов живой природы.  
В.А. Вейник, заместитель председателя НПК КОМПАС-БЮРО

    Вряд  ли вы, читатель, знаете, что такое гразер, и поэтому обратимся с этим вопросом к известному французскому физику Л. Бриллюэну. Вот что он писал в своей книге "Новый взгляд на теорию относительности" в 1970 году: "Кому суждено в наше время построить гразер, мощный усилитель гравитационных волн? Когда наши экспериментальные средства станут в миллион раз более мощными, чем сегодня, тогда мы будем в состоянии наблюдать гравитационные волны, измерять их частоту, скорость, исследовать способ их распространения..." И далее: "Изобретение гразера открыло бы большую главу в физике; инженеры смогли бы создать на его основе даже гравитационные передатчики и приемники, способные конкурировать с радио! Он явился бы незаменимым средством научного исследования. Итак, требуется гразер!"

    После издания этой книги прошло почти  двадцать лет, но и в настоящее  время постройка гразера является для инженеров недостижимой мечтой; объясняется это отсутствием  методологии расчета гразера  и соответственно несовершенством  теории относительности Эйнштейна. С другой стороны, в архивах истории науки и техники хранятся многочисленные изобретения, которые подсказывались живой природой (например, эхолокация летучих мышей и т. п.), и поэтому попробуем и мы поискать аналог гразера в организме человека. Если он будет там найден, тогда очевидно, что человек - гразер. Прежде чем перейти к поиску аналога гразера в живой природе, рассчитаем его технические параметры. Используя формулы пересчета физических явлений из макромира в микромир, и получим неизвестную ранее таблицу параметров гравитонов.

    Рассматривая  таблицу, мы обнаруживаем, что длина  волны гравитона "1" совпадает  с радиусом Вселенной, частота - со скоростью  расширения Вселенной и, наконец, период - с временем жизни Вселенной. Что  касается частоты гравитона "4", то здесь, читатель (если у вас от догадки сильнее забилось сердце), мы с вами, наверное, и угадали: именно оно в живых организмах может быть одним из первых претендентов на роль гразера. Я убежден, что чудеса биоэнергетики объясняются тем, что человек может чувствовать и воздействовать на гравитационные волны. Когда это будет экспериментально доказано - в XX или XXI веке? Этот вопрос я хотел бы оставить открытым, но несомненно одно: велики дела твои, о боже... ственная Вселенная, но не слаб человек, а могуч гразером!

    Выводы  и заключительное замечание:

    Если  предположить, что так называемый экстрасенс - это и есть человек-гразер, тогда способность таких людей  я бы квалифицировал следующим образом.

    1. Человек-гразер работает в режиме  сверхчувствительного приемника гравитационных волн (энергия покоя гравитона "4" меньше энергии покоя электрона в 1018 раз) и тогда он обладает так называемой телепатией, при этом он может собирать информацию не только о землянах, но и обо всей Вселенной.

    2. Человек-гразер работает в режиме генератора гравитационных волн, тогда он может концентрировать (читатель, сравни с лазером!) гравитационную энергию в различных точках пространства и, естественно, что он способен к так называемому телекинезу и левитации. Если бы удалось создать техническую конструкцию киногразера, тогда не было бы фантазией, что "летающие тарелки" -г- это стереокино-фильм с другого обитаемого мира с использованием не электромагнитных, а гравитационных волн.

    Не  нужно быть экстрасенсом, чтобы предугадать вопрос эрудированного в физике читателя: почему гравитон в моей таблице не имеет нулевую массу? Частичный ответ на этот вопрос можно найти в вышеназванной книге Л. Бриллюэна.

    В заключение я хотел бы выразить свою сердечную благодарность постоянным оппонентам в моей научной работе докторам технических наук В. Вейнику и В. Гуськову.

    Современные источники лазерного излучения  дают в руки экспериментаторов монохроматический свет с практически любой желаемой длиной волны. В зависимости от поставленной задачи это может быть как непрерывное излучение с чрезвычайно узким спектром, так и ультракороткие импульсы длительностью вплоть до сотен аттосекунд (1 ас = 10⁻¹⁸ секунды). Высокая энергия, запасенная в этих импульсах, может быть сфокусирована на исследуемый образец в пятно, сравнимое по размерам с длиной волны, что дает возможность исследовать различные нелинейные оптические эффекты. С помощью перестройки по частоте осуществляются спектроскопические исследоваения этих эффектов, а управление поляризацией лазерного излучения позволяет проводить когерентный контроль исследуемых процессов.

    Во  время полётов на Луну пилотируемыми и беспилотными аппаратами, на её поверхность было доставлено несколько специальных уголковых отражателей. С Земли при помощи телескопа посылали специально сфокусированный лазерный луч и измеряли время, которое он затрачивает на путь до лунной поверхности и обратно. Основываясь на значении скорости света (которое, кстати, специально для этих исследований пришлось отдельно измерять с большой точностью), стало возможным рассчитать расстояние до Луны. Сегодня параметры орбиты Луны известны с точностью до нескольких сантиметров.

    Применение  методов адаптивной оптики в наземных телескопах позволяет существенно повысить качество изображения астрономических объектов путем измерения и компенсации оптических искажений атмосферы. Для этого, в сторону наблюдения направляется мощный луч лазера. Излучение лазера рассеивается в верхних слоях атмосферы, создавая видимый с поверхности земли опорный источник света — искусственную звезду. Свет от нее, прошедший на обратном пути к земле через слои атмосферы, содержит информацию об оптических искажениях, имеющих место в данный момент времени. Измеренные таким образом атмосферные искажения компенсируются специальным корректором. Например, деформируемым зеркалом.

    Некоторые типы лазеров могут производить  сверхкороткие световые импульсы, измеряемые пико- и фемтосекундами (10⁻¹² — 10⁻¹⁵ с). Такие импульсы можно применять для запуска и анализа химических реакций. Сверхкороткие импульсы могут использоваться для исследования химических реакций с высокой разрешающей способностью по времени, позволяя достоверно выделять короткоживущие соединения. Манипуляция поляризацией импульса позволяет селективно выбирать направление химической реакции из нескольких возможных (когерентный контроль). Такие методы находят своё применение в биохимии, где с их помощью исследуют образование и работу белков.

    Сверхкороткие лазерные импульсы используются для  сверхбыстрого управления магнитным  состоянием среды, что является в  настоящее время предметом интенсивных  исследований. Уже открыто множество  оптико-магнитных явлений, таких, как сверхбыстрое размагничивание за 200 фемтосекунд (2×10⁻¹³ с), тепловое перемагничивание светом и нетепловое оптическое управление намагниченностью с помощью поляризации света.

    Викиновости по теме: 
Лазеры приспособили для непосредственного охлаждения молекул

    Первые  опыты по лазерному охлаждению были проведены с ионами в ионных ловушках, ионы удерживались в пространстве ловушки с помощью электрического поля и/или магнитного поля. Эти ионы освещались лазерным пучком, и благодаря неупругому взаимодействию с фотонами теряли энергию после каждого соударения. Этот эффект используется для достижения сверхнизких температур.

    В дальнейшем, в процессе совершенствования  лазеров, нашли и другие методы, такие как антистоксово охлаждение твёрдых тел — наиболее практичный метод лазерного охлаждения на сегодня. Этот метод основан на том, что возбуждается атом не с основного электронного состояния, а с колебательных уровней этого состояния (с чуть большей энергией чем энергия основного состояния) на колебательные уровни возбуждённого состояния (с энергией чуть меньше чем энергия этого возбуждённого состояния). Далее атом безызлучательным образом переходит на возбуждённый уровень (поглощая фононы) и испускает фотон при переходе с возбуждённого электронного уровня на основной (этот фотон обладает большей энергией чем фотон накачки). Атом поглощает фонон и цикл повторяется.

    Уже существуют системы, способные охлаждать  кристалл от азотных до гелиевых температур. Этот метод охлаждения идеален для космических аппаратов, где нет возможности ставить традиционную систему охлаждения.

    Один  из способов решить проблему удержания  нагретой плазмы в ядерном реакторе может заключаться в использовании  лазеров. При этом небольшой объём  топлива облучается мощным лазерным излучением (иногда лазерное излучение предварительно трансформируется в рентгеновское) со всех сторон в течении небольшого (порядка нескольких наносекунд) промежутка времени. В результате облучения поверхность мишени испаряется, оказывая огромное давление на внутренние слои. Это давление сжимает мишень до сверхвысоких плотностей. В сжатой мишени могут протекать термоядерные реакции при достижении определённой температуры. Нагрев возможен как непосредственно силами давления, так и с использование дополнительного сверхмощного и сверхкороткого (порядка нескольких фемтосекунд) лазерного импульса.