Fizikai nustatė įkaitimo greičio rekordą

Laboratorijos sąlygomis buvo pasiektas įkaitimo greitis milijardų milijardus laipsnių per sekundę. Bandymą su galingu impulsiniu lazeriu, pramušusiu mažytes įdubas safyre, atliko Saulius Juodkazis kartu su kolegomis fizikais iš Hokaido (Japonija) universiteto.
Gana galingą lazerio spindulį bandymo dalyviai sukoncentravo į safyro gabalėlius. Tyrimas pasižymėjo tuo, kad lazerio impulsas buvo itin mažas – tik 200 femtosekundžių (femto – tai 10-15). Per tą laiką spindulys medžiagoje sukurdavo miniatiūrinį „kamuolinį žaibą” – ruožą, kurio skersmuo vos keletas tūkstantųjų milimetro. Tačiau šioje srityje vystėsi apie pusė milijonų Kalvino laipsnių temperatūra ir 10 terapaskalių slėgis. Tai 1013 paskalių, o tai 20 kartų daugiau, nei Žemės branduolyje. Tokį slėgį galima įsivaizduoti kaip dvi Didžiąsias Gizos piramides, besiremiančios į aikštelę, prilygstančią kompaktiniam diskui.
Darbo bendraautorius Vladimir Tichončiuk iš Bordo (Prancūzija) universiteto teigia, kad tai tie patys parametrai, kaip ir atominiame sprogime. Tichončiuk ir padėjo apskaičiuoti minėtus parametrus. Jis rėmėsi lazerinio impulso duomenimis bei likusių nuo mikrasprogimo safyre pėdsakų dydžiu. Tai buvo lašo pavidalo išėmos, supančios spindulio pramuštas įdubas – dalis medžiagos išsilakstė į šalis. Iš esmės bandymo esmę sudarė tai, kad per tas femtosekundes būtų įmanoma suspėti stipriai įkaitinti plazmą spindulio koncentracijos taške prieš jai išsiliejant lauk. Tichončiuk pabrėžia, kad yra tikimybė, kad panašūs įkaitinimo greičiai galėjo būti pasiekti ir anksčiau ankstesniuose bandymuose, bet niekas anksčiau neskaičiavo temperatūros ir slėgio, kurie atsiranda tokiu metu. Be to, mokslininko teigimu, greičiausiai, šis bandymas pranoko ankstesnius tuo, kad buvo sutrumpintas impulsas per daug trumpesnį laiką, taigi energijos teikimo greitis į medžiagos ruožą buvo labai didelis.
Šis pasiekimas įrodo, kad dabar mokslininkai gali modeliuoti sąlygas planetų branduoliuose arba, galbūt, netgi inicijuoti branduolinės sintezės reakcijas, naudojant įprastą lazerį.