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Hercules, il laser più potente del mondo

30 femtosecondi di potenza inimmaginabile escono dai laser dell'Università del Michigan, per aprire nuove frontiere della scienza e della tecnologia. A metà tra sci-fi e realtà

Roma - L'Università del Michigan è riuscita a costruire un nuovo laser il cui raggio risulta, al momento, il più intenso mai prodotto.

Gli amplificatori del nuovo laser denominato Hercules"Se poteste sorreggere una gigantesca lente nello spazio e concentrare l'intera quantità di luce solare destinata alla Terra su un unico granello di sabbia, quella sarebbe l'intensità del nuovo laser prodotto nei laboratori dell'Università del Michigan", si legge su Physorg. Una quantità di energia talmente elevata da poter essere erogata per soli 30 femtosecondi (1 femtosecondo è pari a un milionesimo di miliardesimo di secondo).

"Questa è l'intensità istantanea che riusciamo a produrre", ha detto Karl Krushelnick, fisico. "Non mi risultano altri luoghi dell'universo in cui esista questa intensità di luce. Riteniamo si tratti di un record".
Hercules, questo il nome del macchinario, produce un raggio di una potenza per centimetro quadro talmente elevata da richiedere un supplemento di lavagna per scriverne tutti gli zeri: 20 miliardi di trilioni di Watt. L'equivalente di 300 Terawatt di energia elettrica, ovvero 300 volte la potenza dell'intera rete elettrica degli Stati Uniti. Il tutto è concentrato in un punto grande 1,3 micron, poco più di un centesimo di un capello umano.

Si tratta di un apparecchio della classe "laser zaffiro-titanio" ed occupa diversi ambienti del laboratorio di ricerca. La luce laser viene fatta rimbalzare su lunghe serie di specchi ed altri elementi ottici che la stringono, la amplificano e la focalizzano in modo sempre più sottile durante il cammino.

A cosa può servire tanta potenza? Oltre agli impieghi medici, i laser così intensi permettono di esplorare nuove frontiere della scienza. Con intensità anche più elevate, gli scienziati teorizzano la possibilità della "ebollizione del vuoto", generabile semplicemente mettendo a fuoco un determinato punto dello spazio con il fascio laser. Altri studiano il confinamento inerziale nelle procedure di fusione della materia, per riunire atomi a bassa massa in atomi più pesanti e sfruttare l'energia che ne deriverebbe.

Per chi vuole documentarsi in modo più approfondito, su questa pagina vi sono tutti i dettagli, reperibili anche qui in formato PDF.

Marco Valerio Principato
38 Commenti alla Notizia Hercules, il laser più potente del mondo
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  • ERCOLES LASER PIù pontente dell mondo.
    non+autenticato
  • potente quel laser e ditemi: fino a che distanza può arrivare? cosa farebbe tutta quell'energia su qualche lembo di tessuto? ah... un ultima cosa quel laser potrebbe tagliare il vetro o un diamante?
    non+autenticato
  • ... con la carenza di energia planetaria attuale, questo laser che consuma una quantità immensa di energia serviva proprio eh?
    Non voglio essere polemico, ma in che modo questo megaCoso può contribuire a renderci migliore la vita?
  • - Scritto da: Bearseeker
    > ... con la carenza di energia planetaria attuale,
    > questo laser che consuma una quantità immensa di
    > energia serviva proprio
    > eh?
    > Non voglio essere polemico, ma in che modo questo
    > megaCoso può contribuire a renderci migliore la
    > vita?

    neanche la bottiglia di leida serviva a una mazza quando e' stata creata ma oggi e' in tutti i circuiti integrati , compreso il pc che stai usando. E' un bene che esista la tecnologia per creare un laser di quella potenza, poi magari diventa l'indotto per creare robetta piu' interessante
    non+autenticato
  • Beh, la potenza erogata è enorme, ma se pensi al tempo di applicazioni ti rendi conto che l'energia impiegata non è poi così esagerata. Facendo un po' di conti, sapendo che energia = potenza * tempo, risulta che l'energia in questione(se non ho sbagliato i calcoli) è di soli 9 Joule, il tuo computer ha consumato molta più energia per leggere questa notizia. Per quanto riguarda l'utilità di questo laser, beh, chi vivrà vedrà! Ciao!
    non+autenticato
  • in realtà a me non è chiaro di quanta energia si tratti: dice "20 miliardi di trilioni di Watt. L'equivalente di 300 Terawatt di energia elettrica", ma a me non torna.
    20 miliardi di trilioni di watt sono 20x10^9*10^12=2*10^22 watt mentre 300 Terawatt sono 300x10^12 watt=3x10^14 watt cifre molto diverse.
    non+autenticato
  • 20 miliardi di trilioni di watt sono la potenza della luce laser.

    300 terawatt sono la potenza richiesta dalla "lampada" per emettere luce di quella potenza.


    un pò come le lampade a basso consumo

    producono "100w di luce" cn un consumo elettrico di 15w

    ovviamente ho semplificato.. ma il ragionamento è giusto.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Pinco
    > in realtà a me non è chiaro di quanta energia si
    > tratti: dice "20 miliardi di trilioni di Watt.
    > L'equivalente di 300 Terawatt di energia
    > elettrica", ma a me non
    > torna.
    > 20 miliardi di trilioni di watt sono
    > 20x10^9*10^12=2*10^22 watt mentre 300 Terawatt
    > sono 300x10^12 watt=3x10^14 watt cifre molto
    > diverse.

    Penso che i calcoli li hai fatti giusti.
    Ha sbagliato PI a riportare i dati. I 2*10^22 sono l' intesità del fascio in watt/cm^2.
    Guarda il pdf linkato alla fine dell' articolo.
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    Modificato dall' autore il 18 febbraio 2008 15.00
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  • - Scritto da: Bearseeker
    > ... con la carenza di energia planetaria attuale,
    > questo laser che consuma una quantità immensa di
    > energia serviva proprio
    > eh?
    > Non voglio essere polemico, ma in che modo questo
    > megaCoso può contribuire a renderci migliore la
    > vita?

    Potrei sbagliare, ma credo ke l'energia consumata da questo laser non sia affatto quella ke pensi. Nel laser una piccola quantità di energia viene amplificata e concentrata in modo da ottenere un raggio di luce con una potenza superiore a quella impiegata per generarlo.
  • > Potrei sbagliare, ma credo ke l'energia consumata
    > da questo laser non sia affatto quella ke pensi.
    > Nel laser una piccola quantità di energia viene
    > amplificata e concentrata in modo da ottenere un
    > raggio di luce con una potenza superiore a quella
    > impiegata per
    > generarlo.

    Il principio di conservazione dell'energia dice chiaramente che non puoi creare energia "aggratis".

    Quello che fa un laser è di "accumulare" energià un po' alla volta e poi scaricarla tutta insieme, in pratica funziona un po' come un condensatore: gli elettroni vengono spostati in livelli energetici più alti (sorta di stati "eccitati") poi "quando non ne possono più" si scaricano tutti insieme restituendoti tutta in un botto una grande quantità di energia sotto forma el raggio laser (molti laser infatti sono a impulsi).

    Di certo però tutta quella energia la hai inserita tu prima nel sistema.

    (... del resto se così non fosse in cantina non avresti una caldaia a gas metano ma un laser che fabbricherebbe l'energia per scaldarti la casa aggeatis...)

    Certo in termini di consumo nell'unità di tempo per produrre un forte raggio laser magari lo carichi piano piano prima e non succhi dalla rete elettrica tutta l'energia in un botto.

    In realtà come notato in un altro post il tutto dura una frazione molto piccola di secondo un femto-secondo è pari a 10^-12 secondi quindi se moltiplichi tempo*potenza ottieni un'energià più piccola di quanto non sembri.
    non+autenticato
  • volevo solo farti notare che lui, volesse o nn volesse, ha scritto la stessa cosa tua!A bocca aperta


    > > Potrei sbagliare, ma credo ke l'energia
    > consumata
    > > da questo laser non sia affatto quella ke pensi.
    > > Nel laser una piccola quantità di energia viene
    > > amplificata e concentrata in modo da ottenere un
    > > raggio di luce con una potenza superiore a
    > quella
    > > impiegata per
    > > generarlo.

    L'unica cosa che ha sbagliato è stato l'amplificata xD dai non aveva sbagliato troppoA bocca aperta
  • Piccola imprecisione, in realtà un femtosecondo è ancora più piccolo: equivale a 10^-15 secondi, non 10^-12. Un tempo talmente breve che in quel lasso la luce nel vuoto percorre meno di un micron.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Bearseeker
    > ... con la carenza di energia planetaria attuale,
    > questo laser che consuma una quantità immensa di
    > energia serviva proprio
    > eh?

    In realtà se moltiplichi la potenza per la durata risulta una bazzecola...
  • come da oggettoSorride
    speriamo almeno serva anche per il cancro oltre che per bucare le tempie alla gente senza lasciare traccia...Sorride
    non+autenticato
  • 1) Il laser, in quanto arma, esiste gia'
    2) Se e' per questo esiste anche il rail-gun di DooM
    3) Non ci curi il cancro, ma puoi mettere un bersaglio di deuterio congelato, colpirlo con quel laser da tutte le direzioni e vedere se implode producendo piu' energia di quella che e' stata necessaria per generare il raggio laser con cui lo hai vaporizzato.

    Tra l'altro: non e' neanche una notizia recentissima, non tanto quanto quella, pubblicata su Nature's un mesetto fa riguardante un modo 100 volte piu' efficiente per produrre raggi gamma... cioe' per produrre 1W di raggi gamma spendi 1000W di corrente invece che 100KW.

    Se insistono un altro po', un laser a raggi gamma, unito alla tecnologia usata per concentrare la luce di cui sopra, potrebbe portare alla realizzazione della fusione nuclerare per confinamento inerziale, oltre ad una serie di armi degne di un Go-Nagai qualsiasi.

    Saluti.
    GT
  • come arma credo proprio di no in quel tempo non bucherebbe manco un foglio di carta
    per l'implosione di bersagli in esperimenti di fusione a confinamento inerziale servono impulsi molto piu lunghi, intorno ai 3 - 5 nanosecondi, con un laser come questo ci puoi fare un trigger per innescare la reazione di fusione in un bersaglio gia' compresso da un altro laser piu' potente (per implodere un bersaglio fusionistico ci servono almeno una decina di KJ secondo i conti piu' ottimisti) per esempio ci colpisci un bersaglio sottile 10 nanometri e gli fai produrre ioni ad altissima energia che colpiscono il bersaglio parzialmente compresso.
    non+autenticato
  • cmq io nn vorrei sperimentarlo sulla retina... sarà ma quei pochi joule li vedo sufficienti per farti un buchino nero nella propria visuale... magari se fosse un po' più spesso il raggio certo....
  • Che tonalità di colore dovrebbe avere??? Newbie, inesperto
    Un fascio di luce cosi potente potebbe far schizzare via gli elettroni a livelli infiniti?
    non+autenticato
  • Si parla di una lunghezza d'onda di circa 810nm, quindi siamo nell'infrarosso.
  • - Scritto da: Tigerman
    > Un fascio di luce cosi potente potebbe far
    > schizzare via gli elettroni a livelli
    > infiniti?

    Già che ci sono, rispondo anche a questa:
    E1-E2=h*nu, dove nu=c/lambda (h: costante di Planck, nu: frequenza del laser, lambda: lunghezza d'onda=810nm)
    Non mi metto a fare i conti, ma il concetto è che la differenza di energia, e quindi il salto tra livelli atomici, è indipendente dalla potenza del fascio (se ho ben capito la tua domanda, penso riguardasse questo).
    Del resto è uno dei motivi per cui la teoria classica delle onde non funzionava (v. effetto fotoelettrico), ed è stata introdotta la meccanica quantistica.
    Saluti

    (In realtà qui il discorso è più complesso, però il concetto penso possa tornare utileOcchiolino)
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    Modificato dall' autore il 18 febbraio 2008 20.11
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  • Grazie mille per la risposta!Sei stato molto chiaro(intendevo propio quello)
    non+autenticato
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