Гравитационный лазер
, Гравитационный лазер называемый Газером , Грейзером или Глейзером , представляет собой гипотетическое устройство для стимулированного излучения когерентного также иногда гравитационного излучения или гравитонов , во многом таким же образом, как стандартный лазер производит когерентное электромагнитное излучение .
Принцип действия
[ редактировать ]В то время как фотоны существуют как возбуждения векторного потенциала и поэтому содержат осциллирующий дипольный член, гравитоны представляют собой поле со спином -2 и поэтому имеют осциллирующий квадрупольный член. Для эффективной генерации необходимо выполнение нескольких условий: [ 1 ]
- Должны существовать частицы в возбужденном состоянии, способные излучать излучение нужной частоты. В обычном лазере это будут валентные электроны в возбужденном состоянии . Для газера более простым аналогом была бы двойная система массивных тел.
- Эти частицы должны соединиться с подаваемым излучением, чтобы обеспечить стимулированное излучение . Это могло бы быть возможно в газовой установке с помощью стимулированного аналога процесса Пенроуза .
- Частицы должны находиться в инвертированной популяции , где больше частиц находится в возбужденном состоянии, чем в основном. Обычно для этого требуется определенный тип накачки , например оптическая накачка .
- Лазерная среда должна быть достаточно длинной, чтобы излучение сохранялось и возбуждало еще больше. В оптических системах это обычно можно создать с помощью зеркал, что эффективно увеличивает длину оптического пути . крупномасштабный, медленно меняющийся в пространстве гравитационный потенциал Для газера зеркалом мог бы выступать (по приближению ВКБ ). Альтернативно, гипотетический газогенератор можно было бы просто построить достаточной длины для начала.
Альтернативные конструктивные предложения включают свободные ондуляторы, подобные лазеру на свободных электронах . [ 2 ] [ 3 ] Несколько предложений включают использование , связанных с переносом импульса свойств сверхпроводников , где s- и d-волны отчетливо связаны с гравитационным излучением. [ 4 ] [ 5 ]
По состоянию на 2019 год планов по созданию гравитационного лазера нет.
Сейчас 2024 год. Проделана некоторая работа по созданию гравитационного лазера. [ 6 ]
Использование в научной фантастике
[ редактировать ]Идея гравитационных лазеров была популяризирована научно-фантастическими произведениями, такими как «Земля» Дэвида Брина (1990). При попытке удалить микросингулярности, случайно попавшие в мантию планеты, выяснилось, что они могут служить зеркалами. Поскольку необходимые уровни энергии обнаружены в гравитационных потенциалах ядра и мантии планеты, полученные «гразерные» лучи первоначально используются для того, чтобы подтолкнуть сингулярности в более безопасное место. Вскоре находят и другие применения, например, для запуска объектов в космос и для создания оружия различного уровня сложности.
В других работах, таких как RPG Star Ocean (1996), они используются в качестве гипотетического оружия. [ 7 ] Они также широко используются в качестве предлагаемого механизма для притягивающих лучей , антигравитации и космического движения .
Earth Unaware (2012) использует «глазеров» в качестве сюжетного устройства , позволяющего манипулировать материей планетарного масштаба, сродни гравитационным пушкам .
В Аластера Рейнольдса романе «Ковчег искупления » (2002) Ингибиторы используют травер, чтобы проникнуть в солнце Ресургама и проткнуть его.
См. также
[ редактировать ]Внешние ссылки
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Киллус, Джеймс (19 января 2007 г.). «Непреднамеренная ирония: Гамма-лазер» . Непреднамеренная ирония . Проверено 14 июля 2019 г.
- ^ Бессонов, Е.Г. (19 февраля 1998 г.). «Грейсеры на основе ускорителей частиц и лазеров». arXiv : физика/9802037 . Бибкод : 1998физика...2037B .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Стрелков Александр В.; Петров Геннадий А.; Гагарский, Алексей М.; Вестфаль, Александр; Стёферле, Тило; Рюсс, Фрэнк Дж.; Бесслер, Стефан; Абеле, Хартмут; Петухов, Александр К. (2002). «Квантовые состояния нейтронов в гравитационном поле Земли». Природа . 415 (6869): 297–299. Бибкод : 2002Natur.415..297N . дои : 10.1038/415297a . ISSN 1476-4687 . ПМИД 11797001 . S2CID 52817923 .
- ^ Фонтана, Джорджио (2004). «Проектирование квантового источника высокочастотных гравитационных волн (ВЧГВ) и методология испытаний». Материалы конференции AIP . 699 . Альбукерке, Нью-Мексико (США): AIP: 1114–1121. arXiv : физика/0410022 . Бибкод : 2004AIPC..699.1114F . дои : 10.1063/1.1649680 . S2CID 118798973 .
- ^ Моданезе, Джованни; Робертсон, Глен А. (2012). Взаимодействие гравитации со сверхпроводниками: теория и эксперимент . Издательство Bentham Science. ISBN 9781608053995 .
- ^ Лю, Цзин (26 февраля 2024 г.). «Гравитационный лазер: вынужденное излучение гравитационных волн облаков сверхлегких бозонов». arXiv : 2401.16096 [ gr-qc ].
- ^ Оружие и доспехи — Star Ocean: Till the End of Time Wiki Guide — IGN , 27 марта 2012 г. , получено 14 июля 2019 г.