Cel mai recent sistem laser al Universității Michigan, ZEUS, a atins un nivel record de putere, depășind de sute de ori producția electrică globală pentru o perioadă extrem de scurtă.

Universitatea Michigan a anunțat că sistemul laser ZEUS, ultimul și cel mai performant dezvoltat în SUA, a atins o putere de 2 petawați, echivalent cu 2 milioane de miliarde de wați. Această performanță remarcabilă a fost publicată și de o prestigioasă publicație științifică.

Un nou record în fizica experimentală americană

Această valoare record depășește considerabil consumul global de electricitate. Totuși, impulsurile laser au o durată extrem de scurtă, de numai 25 de quintilionimi de secundă.

ZEUS reprezintă o evoluție importantă față de sistemul precedent, HERCULES, limitat la 300 de terawați. Primul experiment a implicat un fascicul laser direcționat către un recipient cu heliu, generând plasmă prin separarea electronilor de atomi.

Acest proces a dus la accelerarea electronilor la viteze foarte mari, printr-un fenomen de tip wakefield (undă de excitație).

Teste ulterioare și mai complexe

Experimentul recent este doar un prim pas înaintea unui test mai amplu, programat pentru sfârșitul anului. Acest test va implica ciocnirea electronilor accelerați cu un alt fascicul laser din direcția opusă.

Această interacțiune va simula un laser cu o putere aparentă echivalentă cu un zettawatt (1.000.000.000.000.000.000.000 wați), fapt care i-a conferit și numele.

Pentru a preveni deteriorarea sistemului, impulsurile laser sunt temporar extinse folosind rețele de difracție, reducând puterea instantanee înainte de concentrarea în punctul țintă.

Aplicații științifice și tehnologice diverse

Cercetătorii estimează că studiile efectuate cu ajutorul ZEUS vor contribui la dezvoltarea unor metode avansate de vizualizare a țesuturilor moi sau de tratamente inovatoare pentru cancer.

De asemenea, sistemul poate fi folosit pentru simularea unor fenomene cosmice extreme, precum jeturile de particule din găurile negre sau exploziile de raze gamma.

„ZEUS nu este doar un puternic sistem laser, ci permite divizarea fasciculului în mai multe componente, oferind flexibilitate experimentală”, a declarat Franklin Dollar, profesor la UC Irvine și coordonator al primului experiment cu 2 petawați.

Cu un cost de 16 milioane de dolari, ZEUS se dorește un accelerator de particule de dimensiuni reduse și eficiente, comparabil cu instalații mult mai ample. Acest proiect marchează revenirea Statelor Unite în competiția internațională a sistemelor laser de mare putere.