Отиди на
Форум "Наука"

Recommended Posts

  • Администратор

ЛАЗЕРЪТ

Лазерът, създаден в началото на шестдесетте години, но истинското му възмъжаване се очаква едва през следващия век. Днес той пробива отвори, реже метални листове, крои дрехи, измерва разстояния, проверява банкноти и какво ли още не. Но това е, така да се каже, работа на «дребно». Истинската, мащабната, глобалната работа за лазера все още е предстояща.

Човечеството по всяка вероятност ще страда от енергиен глад дотогава, докато не овладее управляемия термоядрен синтез. (Виж по-следващото есе «Изкуствени звезди».) Пътищата към него са два — задържане на плазмата с магнитни полета и облъчване на деутерий с лазерни лъчи — като използването на втория в практиката може би ще се окаже по-лесно. Засега мощността на лазерния лъч все още не е достатъчна, за да започне термоядрена реакция, но перспективите в това отношение са оптимистични. Вече в лабораторни условия е постигната концентрация на мощността в импулсен режим малко над 1017 вата на квадратен сантиметър, а съвременната научна концепция за предизвикване на реакция на синтез чрез лазерни лъчи предполага енергии в рамките на 1015 вата на квадратен сантиметър. Така че теоретично проблемът е решен, остава неговото технологично изпълнение, което по всяка вероятност ще се осъществи през първите години на идващия век.

Енергийната криза е наистина глобален проблем, но не по-малък проблем е и информационният потоп, който трябва да се овладее, канализира и обработи. Значителната част от работата, която трябва да се свърши в тази област, ляга върху плещите на лазера. С течение на времето световната съобщителна система постепенно ще премине на оптични кабели вместо традиционните медни и алуминиеви. Но това е само едната страна на въпроса. За източник на носещия сигнал ще се наложи да се използва генератор на електромагнитни вълни, който притежава максимално широка честотна лента. Единственият такъв генератор, който може да разшири честотната си лента дори и до областта на гама-лъчите, е лазерът. Оптичната нишка, по която преминава лазерен лъч, се превръща едва ли не в идеалния канал за връзка, по който може да се предават милиони и дори милиарди битове в секунда. Вече съществуват оптични магистрали с пропускателна възможност 120 мегабита в секунда, а в лабораторен вариант работи канал с възможности до 250 мегабита — това означава цели енциклопедии, информацията от които ще може да се прехвърля от едно място на друго за броени секунди, а в бъдеще и за броени, части от секундата.

Изчислителната техника е другата сфера, в която лазерът на XXI век ще направи значителни изменения. Става дума за оптичните изчислителни машини, които се очаква да се появят масово след няколко десетки години. Какви са предимствата на лазерната обработка на информацията? Преди всичко рязко ще се увеличи бързодействието на изчислителните комплекси. Това ще позволи да се решат редица проблеми, свързани с обработването на големи информационни масиви с реално време. Такива са случаите с предсказване на климата в рамките на денонощието, поведението на плазмата при високи температури и енергии, някои процеси от хидродинамиката и прочие. Значително ще се увеличи и обемът на паметта на компютрите от светлинното поколение. Предполага се, че той ще нарасне до 1010 бита на блок, а за външната памет се споменават цифри в рамките на 1014 бита на блок. Но за да се реализират практически тези високи показатели, е необходимо да се повиши пропускателната способност на входно-изходните канали на компютрите. Лазерните устройства от този тип могат да предават информацията със скорост около 1010 бита в секунда, което поне за следващите няколко десетки години ще е напълно достатъчно.

Особени надежди се възлагат на холографната компютърна памет, която не може да се прилага без присъствието на лазер. След нейното масово използване в изчислителната техника проблемът «обем на паметта, време за достъп до информацията и цена на паметта» ще отстъпи на втори план.

От технологична гледна точка лазера го очаква такова бъдеще, което е невъзможно да се опише с няколко реда. Поради тази причина ще споменем само за някои по-интересни негови приложения. Значително място той ще намери в разделянето на изотопите на химичните елементи, в частност на уран-235 и уран-238. Това са процеси, които днес са изключително скъпи, поради което не се прилагат повсеместно. Лазерът ще направи прилагането им ефективно навсякъде, където те са необходими. Вече се мисли за разработването на лазери с мощност в непрекъснат режим няколко киловата или повече, които да се и ползват в металообработващите машини под командата н ЕИМ. С тяхна помощ ще се следи и за правилното протичане на бързоизменящи се процеси, и за възбуждане на химични реакции, при които ще се синтезират нови вещества.

Не напразно наричат лазерните лъчи «лъчи на живота». В медицината те все повече ще напускат лабораториите и ще навлизат в лечебните заведения,където ще се използват под формата на почти идеални скалпели, ще предотвратяват ослепяването, ще блокират кръвоизливи, ще изпаряват тумори и други.

Колкото и странно да е, лазерът се намесва и в изкуството. Например триизмерният ефект в киното, и не само в него, е невъзможен поне през следващите няколко десетки години, без да се използват лазери и холограми. Вече са създадени няколко «лазерни» филма, които все още са далеч от желаното, но в значителна степен показват, че е избрана правилната насока.

За съжаление лазерът, както и повечето върхови постижения на човечеството, може да се използва и като оръжие, но за това не е виновен той, а онзи, който посяга към него като към оръжие.

Link to post
Share on other sites

За нас

Вече 15 години "Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

 

За контакти:

×
×
  • Create New...