Racjonalista - Strona głównaDo treści
Extreme Light Infrastructure - pytanie do fizyków (?)

Ten wątek jest przedawniony

Działy Forum » Nauka
NapisanoAutorTytuł
29-04-2011 21:41Christopher CJ Jozwiak (20202 punktów)
(zablokowany)
Extreme Light Infrastructure - pytanie do fizyków (?)
"Finałem projektu ma być wybudowanie czwartego, kilkukrotnie silniejszego lasera w nieujawnionej dotychczas lokalizacji. Jego możliwości miałyby graniczyć z teoretycznym limitem dla tego typu zjawisk."
link: technologi(*)cie_laser_beda_miec_Czesi.html

link2: en.wikipedia.org/wiki/Extreme_Light_Infrastructure

Co oznacza 'teoretyczny limit dla tego typu zjawisk' ? Czy teoria laserów zakłada jakiś nieprzekraczalny próg mocy/energii ?

edit: Oczywiście zdaję sobie sprawę z 'pop-naukowej' treści newsa 'gazety' ale skądś ten limit autor musiał wziąć - wg mojej wiedzy limity na moc lasera nie istnieją - chyba, że rzeczywiście 'coś' tam się dzieje ze strukturą wiązki przy wyższych energiach, a może tego nie wiemy w ramach standardowej teorii i te eksperymenty dotrą do granic jej stosowalności ?
Autor wątku ma uprawnienia do usuwania wypowiedzi, jeżeli łamią regulamin Forum lub znacznie odbiegają od tematu.

sztejkat (4743 punktów)
Dokument opisujący projekt (z linku na wiki):

www.extrem(*)s/ELI-scientific-case-id17.pdf

nic nie wspomina, by istniał takowy limit.

Powiedzmy, że fragment artykułu:
Cytat:

(...)Jest jednak i ciemna strona przedsięwzięcia. Moc spożywaną przez urządzenie w szczycie swej funkcjonalności, według planów opublikowanych przez Komisję Europejską, liczyć będziemy w exawatach, czyli w trylionach megawatów. Można więc popuścić nieco wodze fantazji i pokusić się o porównanie ile, mniej więcej, prądu będzie zużywał najmocniejszy na świecie laser. Według serwisu Engadget, jego moc można ponoć porównać do całej amerykańskiej infrastruktury elektrycznej pomnożonej wielokroć.(...)


dyskwalifikuje autora jako sensowne źródło informacji.

Dla jasności, zgodnie z powyżej podlinkowanym dokumentem w grę wchodzą moce 10^15...10^18[W] w impulsach 10^-18...10^-15[s], przy częstości powtarzania do 1kHz (w najlepszym razie) efekcie energia wydatkowana w ciągu sekundy (a więc moc) to: 10^3 x 10^18 x 10^-15 = 10^6 [W] = 1[MW].

Za: www.pga.org.pl/prawo/polityka2030.pdf zapotrzebowanie energetyczne Polski w 2010 wynosi 163[Twh] = 163 * 10^12 * 3600 [Ws]. Dzieląc to równo na cały rok uzyskujemy moc ~18.5[GW]. Ten sam dokument prognozuje, że w roku 2030 będziemy potrzebowali około 45[GW] mocy elektrycznej.

Nie sądzę więc, by cokolwiek podane we wskazanym przez Ciebie artykule należało traktować poważnie.

Z tego co mi wiadomo, w wypadku laserów pracujących w gazach istnieje pewien limit gęstości energii związany z wytwarzaniem plazmy w gazie czy takich zmianach jego właściwości optycznych, że następuje poszarpanie wiązki ( pogrzany gaz ma inny współczynnik załamania światła niż otoczenie i powstaje coś w rodzaju światłowodu ). Nie są to jednak limity samego zjawiska, a limity niejako technologiczne ograniczające niektóre zastosowania.

Pewnym teoretycznym limitem gęstości mocy może też być ( choć pewnie bezgranicznie upraszczam ) ilość kwantów możliwa do wyemitowania z określonej ilości atomów ośrodka laserującego. Działanie lasera polega bowiem na wzbudzeniu atomów ośrodka w taki sposób, że możliwa jest emisja fotonów niejako "popchnięta" innymi fotonami. Siłą rzeczy więc ilość emitowanych fotonów nie może być większa niż ilość atomów znajdujących się w stanie wzbudzenia. W wypadku laserów pracujących w sposób ciągły emisja jest równoważona ciągłym wzbudzaniem atomów, więc teoretycznie (nie licząc się ze stratami mocy a więc odprowadzeniem ciepła) można by utrzymywać w stanie wzbudzenia prawie wszystkie atomy ośrodka w sposób ciągły.

W wypadku laserów impulsowych mamy cykl: wzbudzanie - emisja - wzbudzanie, tak więc gęstość mocy pojedynczego impulsu ogranicza napompowanie ośrodka do 100% wzbudzenia.

Zdaję sobie sprawę, że jest to dość skrajne uproszczenie. Chętnie przeczytam bardziej merytoryczne wyjaśnienia.

Pozdrawiam,

Tomasz Sztejka
Fizyk (17637 punktów)
> technologi(*)cie_laser_beda_miec_Czesi.html

Jak już omówił to sztejkat, autor zalinkowanej notatki nie wie o czym pisze i wyszły mu bzdury.

> en.wikipedia.org/wiki/Extreme_Light_Infrastructure
> Co oznacza 'teoretyczny limit dla tego typu zjawisk' ?
> Czy teoria laserów zakłada jakiś nieprzekraczalny próg mocy/energii ?

"Limitem" tym jest teoretycznie przewidywana nieliniowość równań Maxwella przy ekstremalnie dużych natężeniach wiązki laserowej. Wiązki nawet z najmocniejszych dotychczasowych laserów rozchodzą się w próżni liniowo, czyli np. dwie takie przechodzą przez siebie nie zauważając jedna drugiej. Jednak przy wystarczjąco dużych natężęniach fotony zaczną się zderzać ze sobą generując szereg nowych efektów. Przyczyną tej nieliniowości jest kreacja par elektron-pozyton przy dużej gęstości energii w wiązce światła, co daje efekt polaryzacji próżni - zaczyna ona zachowywać się jak ośrodek materialny. Celem projektu ELI jest przekroczenie tego "limitu", który powinien być w cudzysłowie, bo nie jest on żadnym ograniczeniem a jedynie początkiem jakościowo nowej dziedziny badań podstawowych.

Spodziewaną możliwością laserów ELI będzie zaobserwowanie promieniowania Unruh. Jest to termiczne promieniowanie kwantowych fluktuacji próżni, które powinien widzieć obserwator przyspieszany relatywistycznie:
.

Aby zaobserwować to promieniowanie, pole elektryczne wiązki laserowej ELI nada elektronowi fantastycznego przyspieszenia ponad 1024 g. Przyczyną dużego zainteresowania promieniowaniem Unruh jest jego równoważność promieniowaniu Hawkinga, które jest odpowiedzialne za teoretyczne wyparowywanie czarnych dziur. Spodziewamy się, że lasery ELI umożliwią doświadczalne badanie zjawisk z pogranicza mechaniki kwantowej oraz ogólnej teorii względności i być może przyczynią się do zunifikowania tych, jak dotychczas odrębnych, dziedzin podstawowej wiedzy.

Więcej (po angielsku) można przeczytać na www.extrem(*)tructure.eu/High-field_5_2.php .

Wróć do listy wątków działu Nauka
Aby pisać w tym wątku, musisz się zalogować

  

Zaloguj przez OpenID..
Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..

Szukaj na Forum  Przewodnik  Regulamin i instrukcja obsługi Forum  Kolegium Moderatorów

 


[ Regulamin publikacji ] [ Bannery ] [ Mapa portalu ] [ Reklama ] [ Sklep ] [ Zarejestruj się ] [ Kontakt ]
Racjonalista © Copyright 2000-2018 (e-mail: redakcja | administrator)
Fundacja Wolnej Myśli, konto bankowe 101140 2017 0000 4002 1048 6365