เลเซอร์และแสงดูเหมือนจะแยกจากกันไม่ได้เหมือนกับหิมะและความหนาวเย็น: ถ้าคุณมีอย่างใดอย่างหนึ่ง คุณต้องมีอีกอันหนึ่ง ตั้งแต่ตัวชี้การนำเสนอไปจนถึงไลท์เซเบอร์ของดาร์ธ เวเดอร์ เลเซอร์ได้กลายเป็นสัญลักษณ์เดียวกับลำแสงสีสว่างที่มองเห็นไดแต่มันไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไปเลเซอร์เริ่มต้นจากการเป็นมาเซอร์ชนิดพิเศษ ซึ่งย่อมาจากการขยายคลื่นไมโครเวฟโดยการกระตุ้นการปล่อยรังสี ซึ่งเปลี่ยน “แสง” เป็น “ไมโครเวฟ” ไม่นานหลังจากการประดิษฐ์อุปกรณ์เหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอ “-asers” อื่นๆ สำหรับคลื่นทั่วสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น “uvasers” สำหรับแสงอัลตราไวโอเลต หรือ “grasers” สำหรับรังสีแกมมา คำย่อเหล่านี้ไม่เคยติดอยู่ แต่เลเซอร์กลายเป็นชื่อที่ใช้ในครัวเรือน
และตอนนี้เมื่ออายุได้ 50 ปี เลเซอร์ได้ขยายอำนาจออกไป
ไกลกว่าขอบเขตของแสง นักฟิสิกส์ประสบความสำเร็จในการสร้างเลเซอร์ที่ปล่อยคลื่นประเภทต่างๆ ตัวอย่างเช่น พัลส์รังสีเอกซ์ “แข็ง” ที่เหมือนแสงเลเซอร์สามารถตรึงอะตอมในเส้นทางของมัน ทำให้มองเห็นปฏิกิริยาเคมีแบบวงแหวน และโฟนอนเลเซอร์จะดึงเทคโนโลยีออกจากสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมด ทำให้เกิดลำแสงเสียงที่สอดคล้องกัน
เลเซอร์ที่ใช้แสงเองมีบทบาทสำคัญในการสำรวจคลื่นประเภทอื่นๆ ระลอกพลาสมาที่เกิดจากเลเซอร์สามารถเร่งอนุภาคให้มีความเร็วเกินพิกัดในพื้นที่หนึ่งเมตร และกล้องโทรทรรศน์อวกาศที่เสนอจะใช้เลเซอร์เพื่อค้นหาการสั่นไหวที่ละเอียดอ่อนในกาลอวกาศที่มองไม่เห็นในกล้องโทรทรรศน์ทั่วไป
ทุกที่ที่พวกเขาไป เลเซอร์แสดงให้เห็นว่าพวกมันเป็นมากกว่าแค่แสง
ไฟแฟลชที่เร็วมาก
ข้อเสนอมากมายสำหรับอุปกรณ์ความยาวคลื่น
อื่นตามด้วยแฟลชเลเซอร์ตัวแรก แต่ต้องใช้เวลาสักพักกว่าที่ความคิดเหล่านั้นจะโตเต็มที่ ตัวอย่างเช่น เลเซอร์ที่ปล่อยรังสีเอกซ์ชนิดที่สั้นที่สุดถูกสร้างขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเท่านั้น
รังสีเอกซ์แบบแข็งเหล่านี้ ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพลังงานสูงถึง 10,000 เท่าของแสงที่มองเห็นได้ ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงความกล้าหาญของพวกมันในฐานะขุมพลังของการถ่ายภาพทางการแพทย์เพื่อการวินิจฉัย เนื่องจากมีความยาวคลื่นใกล้เคียงกับความกว้างของอะตอม รังสีเหล่านี้จึงมีศักยภาพที่จะจับการเคลื่อนไหวเบื้องหลังเคมีพื้นฐาน
“ถ้าคุณต้องการดูสิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ นาโนเวิลด์ คุณต้องการอะไร” ถาม Keith Hodgson จาก SLAC National Accelerator Laboratory ใน Menlo Park, Calif ว่า “คุณต้องการความยาวคลื่นที่ใกล้เคียงกับวัตถุที่คุณต้องการศึกษา” เขาตอบในการพูดคุยในซานดิเอโกในเดือนกุมภาพันธ์ที่การประชุมประจำปีของ สมาคมอเมริกันเพื่อความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์ “ถ้าคุณต้องการศึกษาอะตอม และระยะห่างระหว่างอะตอม นั่นหมายถึงการเอ็กซ์เรย์แบบแข็ง”
แต่มีปัญหา: แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์แบบเก่าถ่ายภาพไม่ชัดเนื่องจากรังสีที่ผลิตออกมาไม่สม่ำเสมอ แหล่งที่มาเหล่านี้ “เหมือนไฟฉายมากกว่าเลเซอร์” นักฟิสิกส์ Margaret Murnane จาก University of Colorado ที่ Boulder กล่าวในการพูดคุยอีกครั้งในการประชุม AAAS
ด้วยการสร้างรังสีเอกซ์ที่เคลื่อนตัวในขั้นล็อก เช่นเดียวกับคลื่นแสงในเลเซอร์ นักวิทยาศาสตร์ควรจะสามารถกำจัดความพร่ามัวนั้นได้ พัลส์ของรังสีเอกซ์ดังกล่าวสามารถใช้เป็นแสงแฟลชเพื่อถ่ายภาพอะตอมและโมเลกุลที่กำลังเคลื่อนที่
นักวิทยาศาสตร์ได้รับแสงแฟลชดังกล่าวเมื่อปีที่แล้วในรูปของ Linac Coherent Light Source ของ SLAC ซึ่งเพิ่มขึ้นในวันที่ 10 เมษายน 2552 แหล่งกำเนิดแสงใช้ส่วนที่สามสุดท้ายของตัวเร่งความเร็ว 2 ไมล์ของ SLAC เพื่อเร่งความเร็วของอิเล็กตรอนแล้วส่งพวกมัน เคลื่อนตัวผ่านชุดแม่เหล็กที่มีลักษณะเป็นคลื่นคล้ายฟัน เมื่ออิเล็กตรอนผ่านเข้าไป พวกมันก็จะปล่อยรังสีเอกซ์ที่สว่างเป็นพิเศษออกไป แม้ว่ารังสีเอกซ์เหล่านั้นจะยังคงแผ่กระจายออกไป แต่ก็สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่บังคับให้อิเล็กตรอนเป็นกลุ่มก้อนเล็กๆ กะทัดรัด กลุ่มเหล่านี้ปล่อยรังสีเอกซ์ที่สว่างไสวและเป็นหนึ่งเดียว
ด้วยการเต้นที่น้อยกว่า 100 femtoseconds (หนึ่งในสิบของล้านล้านวินาที) ห่างกัน แฟลชนี้สามารถเปิดเผยโปรตีนที่แฉและแตกพันธะ — เคมีในการดำเนินการในระดับอะตอม
“เรามีความสามารถในการจับภาพการเคลื่อนไหว อิเล็กตรอน หรืออะตอมใดๆ ก็ตามที่เกี่ยวข้องกับโลกธรรมชาติของเรา” Murnane กล่าว
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
