Все чаще начинают сбываться предсказания фантастов. На днях английским физикам удалось получить необычный материал – прозрачный алюминий, продемонстрированный четверть века назад в кинофильме "Звездный путь IV". Для этого ученые обстреляли металл из самого мощного в мире лазера мягкого рентгеновского излучения. Открытие уже получило статус "нового агрегатного состояния вещества" и найдет применение во множестве сфер.
Команде исследователей из Оксфордского университета удалось обстрелять кратковременными рентгеновскими импульсами образец алюминия так, что из атомных ядер были выбиты все электроны, а кристаллическая структура металла при этом не изменилась. Получившееся в результате вещество оказалось практически прозрачным в ультрафиолетовом спектре.
"Нам удалось создать абсолютно новое состояние материи, которое прежде никто никогда не видел, – рассказывает один из авторов исследования профессор физики Джастин Уарк. – Но прозрачный алюминий – это только начало. Физические свойства созданного нами вещества очень схожи с материей в глубине больших планет. Поэтому во время исследования мы надеемся узнать много нового о них и об образовании "миниатюрных звезд".
Знание таких процессов может послужить подспорьем для дальнейшего развития технологий ядерного синтеза. Кроме того, ученые предполагают, что не за горами открытие нового вида радиоактивного излучения, которое можно будет создавать искусственным образом, и которое окажется в десятки миллиардов раз мощнее всего, с чем человечество ранее сталкивалось.
Для создания прозрачного алюминия был использован рентгеновский лазер FLASH, каждая вспышка которого выделяет столько же энергии, сколько производит одна электростанция, полностью обслуживающая небольшой город. И вся эта мощность была сконцентрирована на участке, площадь которого составляла двадцатую часть сечения человеческого волоса.
Прозрачный алюминий – очень нестабильное вещество, которое просуществовало под воздействием лазерного луча всего считанные доли секунд. Однако его долговечность не являлась главной целью исследования. В первую очередь ученые хотели продемонстрировать, что с помощью сверхмощных лазерных установок можно создавать абсолютно новые состояния материи.
На вопрос – зачем это нужно – профессор Уарк с улыбкой отвечает: "При определенных обстоятельствах, бомбардируя алюминий рентгеновскими лучами, мы можем перевести материал в новое стабильное состояние – кремний, и так далее. Фактически, мы можем превращать одно вещество в другое. Это философский камень алхимиков, который позволит из мусора делать золото!"
Конечно, для того, чтобы эта гипотеза стала практикой, должно пройти еще очень много времени. Энергопотребление такого процесса трансформации настолько высоко, что об экономической эффективности не приходится даже говорить. Но для теоретической физики и демонстрации достижений современной науки открытие "прозрачного алюминия" является очень важной вехой.
Павел Урушев
