Лазерные технологии внедряются в жизнь
В последнее время все чаще появляются новости о внедрении лазерных технологий в самые разные области нашей жизни — то лазеры ставят на самолеты, то в холодильник. Уже сегодня лазер используют в медицине, на высокоточном производстве и, конечно, в армии.
Я решил выяснить, какие обещания и прогнозы по поводу использования лазеров дают ученые сегодня, и как эти технологии будут использоваться в относительно недалеком будущем. Итак, десять областей, в которых активно начнут использовать лазеры в самом ближайшем будущем.
Армия Когда речь заходит о лазере в армии, на ум сразу приходят бластеры и лазерные пушки. Совсем недавно такая перспектива казалась фантастикой. Определенные попытки создать лазерное оружие, конечно, предпринимались, но только сегодня американские военные всерьез заявляют, что спустя каких-нибудь 15–20 лет самые настоящие лазерные пушки появятся на кораблях ВМФ и истребителях.
Флот
На флоте лазерные пушки намерены использовать для борьбы с вражескими беспилотниками, небольшими военными катерами, а также для того, чтобы выводить из строя сенсоры и радары врага. Впрочем, на флоте у лазерного оружия перспективы не самые радужные, утверждают военные. По многим параметрам он проигрывает ракетам. Например, выстрелу из лазерной пушки могут помешать плохая погода, да и сбивать он может лишь те цели, которые находятся в пределах прямой видимости
Сухопутные войска
В армии лазерные пушки поставят на колеса и отправят на поле боя уничтожать легкую технику и личный состав противника. Испытания пушки HEL MD пока проводятся, но при успешном их исходе уже через два года огромные бластеры поступят на вооружение в войска. Увеличенная версия этого лазера, HEL MT, в армии будет исполнять роль зенитного орудия. По крайней мере, на испытаниях с его помощью удалось ликвидировать 28 из 30 снарядов, выпущенных из «Катюши».
В Германии лазерную пушку предполагается использовать для обезвреживания снарядов и взрывчатых веществ. А в Израиле лазерным оружием собираются оснастить новейшую модель танка Merkava. Правда, пока габариты существующего лазерного оружия сделать этого не позволяют.
Авиация
В 2030 году все американские истребители будут больше похожи на X-wings из «Звездных войн». По крайней мерее, вооружение на самолеты предполагается устанавливать лазерное. Военные утверждают, что лазерные пушки на истребителях будут трех типов. Слабые будут применяться для наведения и борьбы с вражескими радарами, средние — в качестве защиты самолета от ракет, а самые мощные лазерные пушки смогут сбивать вражеские самолеты и уничтожать наземные цели.
Полиция
Бластеры в качестве табельного оружия полицейским пока никто не выдает, а все применение этой технологии сводится к измерению скорости проезжающих автомобилей да к ослеплению разбушевавшихся демонстрантов во время уличных беспорядков. Но в ближайшем будущем на вооружение полицейских поступит новый и очень подлый лазер.
Это устройство, работающее как обычный полицейский радар, будет на расстоянии выявлять пьяных водителей. Если направленный в салон автомобиля луч будет искажен алкогольными парами, можно не сомневаться, что эту машину точно остановят, а водителя заставят подышать в трубочку. Правда, существующий опытный образец гораздо охотнее реагирует на пары стеклоочистителя, а не на перегар.
Похожее устройство, но более масштабное, планируется использовать и для поиска подпольных спиртовых заводов, крафтовых пивоварен и сараев самогонщиков. Принцип действия абсолютно такой же.
Медицина
Развитие лазерных технологий в медицине скоро приведет к тому, что люди с тяжелыми заболеваниями мозга, такими как рак, будут ходить с иллюминаторами в черепе.
Как выяснилось, лечение лазером намного эффективнее других методов. Но проведение трепанации каждый раз в течение длительной терапии здоровья больному явно не добавит. Поэтому предлагается просверлить ему череп, вставить в него круглый имплантат из прозрачной иттриево-циркониевой керамики и больше не нарушать целостности головы пациента. Впоследствии сквозь это окно в мозг врачи смогут воздействовать лазерным лучом на необходимые участки. К слову, такие эксперименты на лабораторных мышах уже дали сравнительно неплохие результаты, поэтому внедрения новой технологии можно ожидать в ближайшие несколько лет.
Лазер-холодильник
Мы привыкли, что лазер — это, грубо говоря, огненный луч, который поджигает и прожигает предметы. Но в определенных условиях лазер может и охлаждать. Правда, пока лишь совсем небольшие объекты. Сначала удалось с помощью лазера охладить отдельные атомы и вот совсем недавно получилось снизить температуру миллиметровой полупроводниковой мембраны из арсенида галлия до –269 градусов по Цельсию.
Секрет «лазера-холодильника» лежит в области квантовой механики, а точнее в том, как квантовые феномены проявляются в макромире. Если объяснять проще, то лазерный луч, настроенный на частоту немного ниже резонансной частоты атома, способен замедлять движение этого атома, его энергию и, как следствие, температуру. Правда, работает этот способ лишь в том случае, если атом движется по направлению к лучу. В противном случае атом удаляется от луча и нагревается.
Кроме того, ученые пока не знают, как с помощью лазера охлаждать сложные, неоднородные материалы. Поэтому с лазерной указкой-холодильником для охлаждения пива пока придется повременить.
Управление погодой
Если охладить банку с пивом лазером в ближайшее время не получится, то охладить целый регион — запросто. Немецкие ученые с помощью лазера научились управлять погодой. С помощью серии мощных ультракоротких лазерных импульсов им удалось сформировать в небе искусственное ледяное облако.
При обстреле лазером перистых облаков, состоящих изо льда, выяснилось, что такое воздействие на 100% ускоряет образование в них льда. Правда, с привычными нам кучевыми облаками, которые состоят не столько изо льда, сколько из воды, такой номер не проходит.
Тем не менее, ученые уже придумали, как будут использовать свое могущество по управлению погодой. Сформированные лазером облака, например, смогут стать надежным щитом от излишков солнечной радиации, подпитывать пересыхающие реки и озера, поливать поля и даже тушить лесные пожары.
Уборка мусора
О том, что земная орбита уже давно представляет собой настоящую помойку из отживших свое спутников, ступеней ракет и другого космического хлама, не говорил только ленивый. Вот только никакого приемлемого по затратам и эффективности способа проведения космического «субботника» до сих пор предложено не было. Хотя решение вопроса, судя по всему, уже не за горами.
Ученые из НАСА предложили избавляться от опасного космического мусора с помощью лазерной установки. При этом такая мусорная пушка не должна быть сверхмощной, габариты ее довольно скромные. Правда, сама по себе она работать не может — ей требуется поддержка целого комплекса телескопов и радаров, которые станут ее глазами.
Принцип работы довольно прост: системы слежения замечают обломок мусора, который угрожает космической станции столкновением, и передает сигнал на близлежащую лазерную установку. Пушка включается, наводит луч на опасный объект — и, нет, не взрывает его, а лишь отодвигает. Правда, для того, чтобы сдвинуть даже небольшой предмет на безопасную орбиту, воздействовать на него лучом придется в течении нескольких часов.
Такой способ, считают ученые, намного дешевле, чем постоянное включение двигателей станции и маневрирование среди обломков мусора, и намного предпочтительнее уничтожения объектов, которые просто разлетаются на более мелкие, но от этого не менее опасные куски.
Лазер судного дня
В Великобритании собираются построить суперлазер, мощность которого позволит буквально прожечь ткань мироздания. Мощность этого лазера составит 200 петаватт, что в 100 тысяч раз больше той энергии, которую вырабатывает все человечество, и даже больше того, что Земля получает от Солнца.
Установка будет состоять сразу из нескольких лазеров, расположить которые планируется в Румынии, Чехии и Венгрии, а действовать она будет по принципу оружия «Звезды смерти» из «Звездных войн»: несколько лучей объединятся в один сверхмощный луч.
Такой мощный лазер, полагают британские ученые, позволит буквально ворваться в неизведанные области физики. Его применение в буквальном смысле создаст во Вселенной абсолютный вакуум, где даже пространство и время будут выжжены лучом невиданной силы. В таком вакууме, по мнению ученых, возникают доселе неизведанные и неуловимые частицы, которые могут иметь непосредственное отношение к возникновению Вселенной.
Кроме того, использовать сверхлазер предполагается для разделения материи на вещество и антивещество, обнаружения темной материи и даже для открытия возможных ходов в иные измерения. Видимо, защищать человеческую цивилизацию от того, что вылезет из этих других измерений, предполагается тоже с помощью суперлазера.
Я решил выяснить, какие обещания и прогнозы по поводу использования лазеров дают ученые сегодня, и как эти технологии будут использоваться в относительно недалеком будущем. Итак, десять областей, в которых активно начнут использовать лазеры в самом ближайшем будущем.
Армия Когда речь заходит о лазере в армии, на ум сразу приходят бластеры и лазерные пушки. Совсем недавно такая перспектива казалась фантастикой. Определенные попытки создать лазерное оружие, конечно, предпринимались, но только сегодня американские военные всерьез заявляют, что спустя каких-нибудь 15–20 лет самые настоящие лазерные пушки появятся на кораблях ВМФ и истребителях.
Флот
На флоте лазерные пушки намерены использовать для борьбы с вражескими беспилотниками, небольшими военными катерами, а также для того, чтобы выводить из строя сенсоры и радары врага. Впрочем, на флоте у лазерного оружия перспективы не самые радужные, утверждают военные. По многим параметрам он проигрывает ракетам. Например, выстрелу из лазерной пушки могут помешать плохая погода, да и сбивать он может лишь те цели, которые находятся в пределах прямой видимости
Сухопутные войска
В армии лазерные пушки поставят на колеса и отправят на поле боя уничтожать легкую технику и личный состав противника. Испытания пушки HEL MD пока проводятся, но при успешном их исходе уже через два года огромные бластеры поступят на вооружение в войска. Увеличенная версия этого лазера, HEL MT, в армии будет исполнять роль зенитного орудия. По крайней мере, на испытаниях с его помощью удалось ликвидировать 28 из 30 снарядов, выпущенных из «Катюши».
В Германии лазерную пушку предполагается использовать для обезвреживания снарядов и взрывчатых веществ. А в Израиле лазерным оружием собираются оснастить новейшую модель танка Merkava. Правда, пока габариты существующего лазерного оружия сделать этого не позволяют.
Авиация
В 2030 году все американские истребители будут больше похожи на X-wings из «Звездных войн». По крайней мерее, вооружение на самолеты предполагается устанавливать лазерное. Военные утверждают, что лазерные пушки на истребителях будут трех типов. Слабые будут применяться для наведения и борьбы с вражескими радарами, средние — в качестве защиты самолета от ракет, а самые мощные лазерные пушки смогут сбивать вражеские самолеты и уничтожать наземные цели.
Полиция
Бластеры в качестве табельного оружия полицейским пока никто не выдает, а все применение этой технологии сводится к измерению скорости проезжающих автомобилей да к ослеплению разбушевавшихся демонстрантов во время уличных беспорядков. Но в ближайшем будущем на вооружение полицейских поступит новый и очень подлый лазер.
Это устройство, работающее как обычный полицейский радар, будет на расстоянии выявлять пьяных водителей. Если направленный в салон автомобиля луч будет искажен алкогольными парами, можно не сомневаться, что эту машину точно остановят, а водителя заставят подышать в трубочку. Правда, существующий опытный образец гораздо охотнее реагирует на пары стеклоочистителя, а не на перегар.
Похожее устройство, но более масштабное, планируется использовать и для поиска подпольных спиртовых заводов, крафтовых пивоварен и сараев самогонщиков. Принцип действия абсолютно такой же.
Медицина
Развитие лазерных технологий в медицине скоро приведет к тому, что люди с тяжелыми заболеваниями мозга, такими как рак, будут ходить с иллюминаторами в черепе.
Как выяснилось, лечение лазером намного эффективнее других методов. Но проведение трепанации каждый раз в течение длительной терапии здоровья больному явно не добавит. Поэтому предлагается просверлить ему череп, вставить в него круглый имплантат из прозрачной иттриево-циркониевой керамики и больше не нарушать целостности головы пациента. Впоследствии сквозь это окно в мозг врачи смогут воздействовать лазерным лучом на необходимые участки. К слову, такие эксперименты на лабораторных мышах уже дали сравнительно неплохие результаты, поэтому внедрения новой технологии можно ожидать в ближайшие несколько лет.
Лазер-холодильник
Мы привыкли, что лазер — это, грубо говоря, огненный луч, который поджигает и прожигает предметы. Но в определенных условиях лазер может и охлаждать. Правда, пока лишь совсем небольшие объекты. Сначала удалось с помощью лазера охладить отдельные атомы и вот совсем недавно получилось снизить температуру миллиметровой полупроводниковой мембраны из арсенида галлия до –269 градусов по Цельсию.
Секрет «лазера-холодильника» лежит в области квантовой механики, а точнее в том, как квантовые феномены проявляются в макромире. Если объяснять проще, то лазерный луч, настроенный на частоту немного ниже резонансной частоты атома, способен замедлять движение этого атома, его энергию и, как следствие, температуру. Правда, работает этот способ лишь в том случае, если атом движется по направлению к лучу. В противном случае атом удаляется от луча и нагревается.
Кроме того, ученые пока не знают, как с помощью лазера охлаждать сложные, неоднородные материалы. Поэтому с лазерной указкой-холодильником для охлаждения пива пока придется повременить.
Управление погодой
Если охладить банку с пивом лазером в ближайшее время не получится, то охладить целый регион — запросто. Немецкие ученые с помощью лазера научились управлять погодой. С помощью серии мощных ультракоротких лазерных импульсов им удалось сформировать в небе искусственное ледяное облако.
При обстреле лазером перистых облаков, состоящих изо льда, выяснилось, что такое воздействие на 100% ускоряет образование в них льда. Правда, с привычными нам кучевыми облаками, которые состоят не столько изо льда, сколько из воды, такой номер не проходит.
Тем не менее, ученые уже придумали, как будут использовать свое могущество по управлению погодой. Сформированные лазером облака, например, смогут стать надежным щитом от излишков солнечной радиации, подпитывать пересыхающие реки и озера, поливать поля и даже тушить лесные пожары.
Уборка мусора
О том, что земная орбита уже давно представляет собой настоящую помойку из отживших свое спутников, ступеней ракет и другого космического хлама, не говорил только ленивый. Вот только никакого приемлемого по затратам и эффективности способа проведения космического «субботника» до сих пор предложено не было. Хотя решение вопроса, судя по всему, уже не за горами.
Ученые из НАСА предложили избавляться от опасного космического мусора с помощью лазерной установки. При этом такая мусорная пушка не должна быть сверхмощной, габариты ее довольно скромные. Правда, сама по себе она работать не может — ей требуется поддержка целого комплекса телескопов и радаров, которые станут ее глазами.
Принцип работы довольно прост: системы слежения замечают обломок мусора, который угрожает космической станции столкновением, и передает сигнал на близлежащую лазерную установку. Пушка включается, наводит луч на опасный объект — и, нет, не взрывает его, а лишь отодвигает. Правда, для того, чтобы сдвинуть даже небольшой предмет на безопасную орбиту, воздействовать на него лучом придется в течении нескольких часов.
Такой способ, считают ученые, намного дешевле, чем постоянное включение двигателей станции и маневрирование среди обломков мусора, и намного предпочтительнее уничтожения объектов, которые просто разлетаются на более мелкие, но от этого не менее опасные куски.
Лазер судного дня
В Великобритании собираются построить суперлазер, мощность которого позволит буквально прожечь ткань мироздания. Мощность этого лазера составит 200 петаватт, что в 100 тысяч раз больше той энергии, которую вырабатывает все человечество, и даже больше того, что Земля получает от Солнца.
Установка будет состоять сразу из нескольких лазеров, расположить которые планируется в Румынии, Чехии и Венгрии, а действовать она будет по принципу оружия «Звезды смерти» из «Звездных войн»: несколько лучей объединятся в один сверхмощный луч.
Такой мощный лазер, полагают британские ученые, позволит буквально ворваться в неизведанные области физики. Его применение в буквальном смысле создаст во Вселенной абсолютный вакуум, где даже пространство и время будут выжжены лучом невиданной силы. В таком вакууме, по мнению ученых, возникают доселе неизведанные и неуловимые частицы, которые могут иметь непосредственное отношение к возникновению Вселенной.
Кроме того, использовать сверхлазер предполагается для разделения материи на вещество и антивещество, обнаружения темной материи и даже для открытия возможных ходов в иные измерения. Видимо, защищать человеческую цивилизацию от того, что вылезет из этих других измерений, предполагается тоже с помощью суперлазера.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
