Помните знаменитую обложку альбома The Dark Side of the Moon, где луч света разбивается призмой на спектр? Так вот, забудьте. Ученые из томского Института сильноточной электроники (ИСЭ СО РАН) решили, что Исаак Ньютон, конечно, парень авторитетный, но в Сибири свои законы оптики. Они совершили то, что долгие годы считалось чем-то вроде «сухой воды» или «горячего льда» в мире фотоники — создали первый в мире лазер, излучающий чистый белый свет из одного источника. И это, друзья мои, не фокус с зеркалами!
Когда физика встречается с сибирским упрямством
Любой школьник, не прогуливавший физику (ну, или смотревший «Звездные войны»), знает: лазер — это штука монохромная. Он либо красный, как меч Дарта Вейдера, либо зеленый, как у Люка. Смешать их в один пучок — задача, над которой бились лучшие умы планеты, от Массачусетса до Токио. Обычно все заканчивалось банальным «светофором»: брали три разных лазера, светили в одну точку и говорили: «Смотрите, почти белый!». Но томским исследователям это показалось слишком просто.
Они создали устройство непрерывного спектра. Представьте себе хор, где каждый поет свою ноту, но вместе это звучит как один мощный, чистый аккорд. «Нам удалось уйти от многоцветности», — скромно отмечают авторы, хотя на самом деле это настоящая революция в оптике.
⚡ Фемтосекунды решают всё
Как же им это удалось? Секрет кроется в магии времени, а точнее — в фемтосекундах. Младший научный сотрудник лаборатории Дмитрий Лубенко приоткрыл завесу тайны:
«Мы использовали мощный фемтосекундный лазер. Его импульсы настолько коротки, что свет успевает пройти расстояние меньше толщины человеческого волоса! Сфокусировав его особым образом, мы получили сверхширокий спектр, который наш глаз воспринимает как идеальный белый луч».
Проще говоря, ученые «сжали» свет так сильно, что он от удивления побелел. И это прекрасно!
Зачем нам этот «Святой Грааль» фотоники?
Конечно, не для того, чтобы устраивать самые крутые дискотеки в мире (хотя идея заманчивая). Практическая польза от изобретения колоссальна, и Владимир Прокопьев, старший научный сотрудник, уже потирает руки в предвкушении:
- Медицина: Врачи смогут заглянуть внутрь нас с пугающей, но спасительной детализацией. Белый лазер в микроскопии даст такую контрастность, что ни одна клетка не скроет свои секреты.
- Экология: Дистанционное зондирование атмосферы выйдет на новый уровень. Лазер сможет «унюхать» любые примеси и газы на воздушных трассах.
- Наука: Новые горизонты в изучении материи.
Сейчас команда продолжает «шлифовать» своё детище: уменьшать габариты (чтобы, видимо, можно было носить в кармане) и повышать эффективность.
Как говорил Гёте перед смертью: «Больше света!». Кажется, в Томске его услышали спустя столетия и восприняли буквально. Это открытие напоминает нам, что даже если весь мир видит жизнь в черно-белых тонах или разделяет её на спектры, всегда найдутся те, кто сможет объединить все краски в один яркий, чистый и жизнеутверждающий луч. Будущее определённо выглядит светлым!
Читайте также о других космических достижениях: Лунная база данных уже открыта.