การจำลองฟิสิกส์ของซุปเปอร์โนวา การระเบิดในห้องปฏิบัติการต้องสร้างสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เพื่อสิ่งนี้ คุณต้องใช้เลเซอร์ขนาดใหญ่จริงๆ ซึ่งสามารถพบได้ในไม่กี่แห่งในโลก เช่น NIF, National Ignition Facility ที่ Lawrence Livermore และ OMEGA Laser Facility ที่มหาวิทยาลัย Rochester ในนิวยอร์ก
ที่ทั้งสองแห่ง เลเซอร์หนึ่งตัวจะถูกแยกออกเป็นหลายคาน
เลเซอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่ NIF มี 192 ลำ คานแต่ละอันถูกขยายเพื่อเพิ่มพลังงานอย่างทวีคูณ จากนั้น คานบางส่วนหรือทั้งหมดได้รับการฝึกฝนบนชิ้นงานขนาดเล็กและได้รับการออกแบบมาอย่างดี เลเซอร์ของ NIF สามารถส่งพลังงานได้มากกว่า 500 ล้านล้านวัตต์ในชั่วพริบตา โดยจะแซงหน้าการใช้พลังงานทั้งหมดในสหรัฐอเมริกาไปเป็นพันเท่า
การทดลองเดียวที่ NIF หรือ OMEGA เรียกว่า shot เป็นการระเบิดครั้งเดียวจากเลเซอร์ และแต่ละช็อตก็มีการผลิตจำนวนมาก โอกาสในการใช้สิ่งอำนวยความสะดวกขั้นสูงดังกล่าวมีน้อยมาก และนักวิจัยต้องการแก้ไขรายละเอียดทั้งหมดเพื่อให้มั่นใจว่าการทดลองจะประสบความสำเร็จ
เมื่อการยิงกำลังจะเกิดขึ้น จะมีกลิ่นอายของการเปิดตัวในอวกาศ ผู้ปฏิบัติงานตรวจสอบสิ่งอำนวยความสะดวกจากห้องควบคุมที่เต็มไปด้วยหน้าจอ เมื่อใกล้ถึงเวลาที่เลเซอร์ระเบิด เสียงเริ่มนับถอยหลัง: “สิบ เก้า แปด …”
Jena Meinecke นักฟิสิกส์พลาสมาแห่งมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดผู้ซึ่งเคยทำงานในการทดลองที่ NIF และอุปกรณ์เลเซอร์อื่นๆ กล่าวว่า “เมื่อพวกเขานับถอยหลังสำหรับการยิงของคุณ หัวใจของคุณจะเต้นแรง
ในขณะถ่ายภาพ “คุณต้องการให้โลกสั่นสะเทือน” คูรานซ์กล่าว แต่คุณอาจได้ยินเพียงเสียงสั้นๆ แทน นั่นคือเสียงของการปล่อยประจุจากตัวเก็บประจุซึ่งเก็บพลังงานจำนวนมากไว้ในแต่ละช็อต
จากนั้นก็เกิดความบ้าคลั่งเพื่อตรวจสอบผลลัพธ์และพิจารณาว่าการทดลองประสบความสำเร็จหรือไม่ “มันทำให้อะดรีนาลีนหลั่งออกมามาก” คูแรนซ์กล่าว
เลเซอร์ไม่ใช่วิธีเดียวในการตรวจสอบฟิสิกส์ของซุปเปอร์โนวาในห้องแล็บ นักวิจัยบางคนใช้กระแสไฟฟ้าแรงสูงที่เรียกว่าพลังงานพัลซิ่ง คนอื่นใช้ระเบิดจำนวนเล็กน้อยเพื่อจุดชนวนระเบิด เทคนิคต่างๆ สามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจขั้นตอนต่างๆ ในชีวิตของซุปเปอร์โนวาได้
ช็อคจริงๆ
ปาร์คเต็มไปด้วยความกระตือรือร้นในระดับจักรวาล พร้อมที่จะปะทุเพื่อตอบสนองต่อกลุ่มข้อมูลใหม่หรือความสำเร็จครั้งใหม่ในการทดลองของเธอ การสร้างฟิสิกส์ของซุปเปอร์โนวาขึ้นใหม่ในห้องแล็บนั้นน่าทึ่งมากจริงๆ เธอกล่าว “มิฉะนั้นฉันจะไม่ทำงาน” นอกเหนือจาก Spitkovsky และ Fiuza แล้ว Park เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์มากกว่าหนึ่งโหลที่เกี่ยวข้องกับการทดลองการกระแทกแบบไร้การชนกันของ Astrophysical ด้วยการทำงานร่วมกันของ Lasers หรือ ACSEL ซึ่งเป็นภารกิจที่ Park ได้เริ่มดำเนินการเมื่อสิบปีที่แล้ว โฟกัสของพวกเขาคือคลื่นกระแทก
ผลจากการป้อนพลังงานอย่างรุนแรง คลื่นกระแทกจะถูกทำเครื่องหมายด้วยอุณหภูมิ ความหนาแน่น และความดันที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน บนโลก คลื่นกระแทกทำให้เกิดโซนิคบูมของเครื่องบินไอพ่นความเร็วเหนือเสียง เสียงฟ้าร้องในพายุ และคลื่นแรงดันที่สร้างความเสียหายซึ่งอาจทำให้กระจกแตกหลังจากการระเบิดครั้งใหญ่ คลื่นกระแทกเหล่านี้ก่อตัวเมื่อโมเลกุลของอากาศชนกัน ซ้อนโมเลกุลให้เป็นคลื่นที่มีความหนาแน่นสูง ความดันสูง และอุณหภูมิสูง
ในสภาพแวดล้อมของจักรวาล คลื่นกระแทกไม่ได้เกิดขึ้นในอากาศ แต่ในพลาสมา ซึ่งเป็นส่วนผสมของโปรตอน อิเล็กตรอน และไอออน อะตอมที่มีประจุไฟฟ้า ที่นั่น อนุภาคอาจกระจายตัวมากพอที่จะไม่ชนกันโดยตรงเหมือนในอากาศ ในพลาสมาดังกล่าว การรวมตัวกันของอนุภาคเกิดขึ้นทางอ้อม ซึ่งเป็นผลมาจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผลักและดึงอนุภาค Gianluca Gregori นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ ACSEL กล่าวว่า “ถ้าอนุภาคเปลี่ยนวิถี เป็นเพราะรู้สึกว่าเป็นสนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้า
แต่แน่นอนว่าสนามเหล่านั้นก่อตัวและเติบโตอย่างไร และผลของคลื่นกระแทกนั้นเป็นอย่างไร ยากที่จะถอดรหัส นักวิจัยไม่มีทางเห็นกระบวนการนี้ในซุปเปอร์โนวาของจริง รายละเอียดมีขนาดเล็กเกินไปที่จะสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์
คลื่นกระแทกเหล่านี้ซึ่งเรียกว่าคลื่นกระแทกที่ไม่มีการชนกันนักฟิสิกส์ที่หลงใหล “อนุภาคในแรงกระแทกเหล่านี้สามารถเข้าถึงพลังงานที่น่าอัศจรรย์ได้” สปิตคอฟสกีกล่าว ในซากซุปเปอร์โนวา อนุภาคสามารถรับอิเล็กตรอนได้มากถึง 1,000 ล้านล้านโวลต์ ซึ่งมากกว่าอิเล็กตรอนหลายล้านล้านโวลท์ที่ไปถึงเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ที่สุดที่มนุษย์สร้างขึ้น Large Hadron Collider ใกล้เจนีวา แต่วิธีที่อนุภาคสามารถท่องคลื่นกระแทกซูเปอร์โนวาเพื่อให้ได้พลังงานที่น่าประหลาดใจนั้นยังคงเป็นเรื่องลึกลับ
Credit : escapingdust.com flynnfarmsofkentucky.com forestryservicerecord.com forestryservicerecords.com forumharrypotter.com frighteningcurves.com generic10cialisonline.com gerisurf.com happyveteransdayquotespoems.com howcancerchangedmylife.com
