Тяжести лазер , также иногда называют GASER , Graser или Glaser , является гипотетическим устройством для вынужденного излучения от когерентного гравитационного излучения или гравитонов , во многом таким же образом , что стандартный лазерном производит когерентное электромагнитное излучение .
Принцип действия
В то время как фотоны существуют как возбуждения векторного потенциала и, следовательно, содержат осциллирующий дипольный член, гравитоны представляют собой поле со спином -2 и поэтому имеют осциллирующий квадрупольный член. Для получения эффективной генерации необходимо выполнение нескольких условий: [1]
- В возбужденном состоянии должны быть частицы, способные испускать излучение с желаемой частотой. В обычном лазере это были бы валентные электроны в возбужденном состоянии . Для газера более простым аналогом была бы двойная система массивных тел.
- Эти частицы должны соединяться с подаваемым излучением, чтобы обеспечить стимулированное излучение . Это могло быть возможно в газере с помощью стимулированного аналога процесса Пенроуза .
- Частицы должны быть в инвертированной населенности , где больше находится в возбужденном состоянии, чем в основном состоянии. Обычно для этого требуется какой-либо тип накачки , например оптическая накачка .
- Среда генерации должна быть достаточно длинной, чтобы излучение сохранялось и возбуждало больше того же самого. В оптических системах это обычно можно создать с помощью зеркал, фактически увеличивающих длину оптического пути . Для газера крупномасштабный, медленно меняющийся в пространстве гравитационный потенциал может действовать как зеркало (в приближении ВКБ ). В качестве альтернативы можно было бы просто построить гипотетический газер с достаточной длиной для начала.
Альтернативные предложения по конструкции включают свободные ондуляторы, подобные лазеру на свободных электронах . [2] [3] Некоторые предложения включают использование свойств переноса импульса в сверхпроводниках , где s-волны и d-волны отчетливо взаимодействуют с гравитационным излучением. [4] [5]
По состоянию на 2019 год создание гравитационного лазера не планируется.
Использование в научной фантастике
Идея гравитационных лазеров была популяризирована в таких научно-фантастических произведениях, как « Земля» Дэвида Брина (1990). Пытаясь удалить микробычные особенности, случайно введенные в мантию планеты, выяснилось, что они могут служить зеркалами. С необходимыми уровнями энергии, обнаруженными в гравитационных потенциалах ядра и мантии планеты, полученные в результате лучи «гразера» первоначально используются для перемещения сингулярностей в более безопасное место. Вскоре обнаруживаются и другие применения, такие как запуск объектов в космос и создание оружия различного уровня сложности.
В других работах, таких как RPG Star Ocean (1996), они используются как гипотетическое оружие. [6] Они также обычно используются в качестве предлагаемого механизма для тяговых лучей , антигравитации и космического движения .
Earth Unaware (2012) использует «очки» в качестве сюжетного устройства, позволяющего манипулировать материей в планетарном масштабе, подобно гравитационным пушкам .
Смотрите также
Внешние ссылки
Рекомендации
- ^ Killus, Джеймс (2007-01-19). «Непреднамеренная ирония: гамма-лазер» . Непреднамеренная ирония . Проверено 14 июля 2019 .
- ^ Бессонов, Э.Г. (19.02.1998). «Грейзеры на основе ускорителей частиц и лазеров». arXiv : физика / 9802037 . Bibcode : 1998 физика ... 2037B . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Стрелков, Александр В .; Петров, Геннадий А .; Гагарский, Алексей М .; Вестфаль, Александр; Штеферле, Тило; Rueß, Франк Дж .; Бесслер, Стефан; Абеле, Хартмут; Петухов, Александр К. (2002). «Квантовые состояния нейтронов в гравитационном поле Земли». Природа . 415 (6869): 297–299. Bibcode : 2002Natur.415..297N . DOI : 10.1038 / 415297a . ISSN 1476-4687 . PMID 11797001 . S2CID 52817923 .
- ^ Фонтана, Джорджио (2004). «Дизайн квантового источника высокочастотных гравитационных волн (HFGW) и методология испытаний». Материалы конференции AIP . Альбукерке, Нью-Мексико (США): AIP. 699 : 1114–1121. arXiv : физика / 0410022 . Bibcode : 2004AIPC..699.1114F . DOI : 10.1063 / 1.1649680 . S2CID 118798973 .
- ^ Моданезе, Джованни; Робертсон, Глен А. (2012). Взаимодействие гравитации и сверхпроводников: теория и эксперимент . Издательство Bentham Science. ISBN 9781608053995.
- ^ Оружие и доспехи - Star Ocean: Till the End of Time Wiki Guide - IGN , получено 14 июля 2019 г.