You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
172<br />
Задача 4. Исследование нелинейных свойств вакуума в экстремальных<br />
световых полях<br />
Данное направление (так называемая «четвертая колонна физики<br />
экстремального света») является наиболее фундаментальным и сложным для<br />
экспериментальных исследований, поскольку впервые ставит в повестку дня<br />
наблюдение пространственно-временной структуры и нелинейных свойств<br />
вакуума, и, с другой стороны, требует для проведения экспериментов предельно<br />
возможных параметров лазерного излучения. Эксперименты будут проводиться<br />
на 200 ПВт лазерном комплексе, позволяющим при острой фокусировке<br />
оптического излучения и когерентном сложении всех каналов достигать значений<br />
интенсивности более 10 25 Вт/см 2 , а в режиме генерации аттосекундных импульсов<br />
рентгеновского диапазона, до 10 27 Вт/см 2 . Эти уровни будут достаточными для<br />
наблюдения эффектов взаимодействия электромагнитных полей в вакууме и<br />
квантово-электродинамических эффектов, таких как генерация электроннопозитронных<br />
пар и рождение ливней частиц в вакууме.<br />
Мероприятие 4.1. Исследование нелинейно-оптических свойств вакуума<br />
при воздействии лазерного излучения с интенсивностью<br />
до 10 25 Вт/см 2<br />
Квантовая электродинамика предсказывает, что вакуум в сильных полях<br />
ведёт себя по отношению к распространению фотонов подобно нелинейной<br />
среде. Этот фундаментальный вывод в настоящее время не имеет<br />
экспериментального подтверждения, поскольку получать достаточно сильные<br />
поля в настоящее время технически невозможно. Изучение сильных<br />
электромагнитных полей имеет большое значение для астрофизики. Например,<br />
вокруг пульсаров напряжённость магнитного поля может быть порядка<br />
Швингеровской (при такой напряжённости вакуум существенно нелинеен).<br />
Предполагается, что многие астрономические объекты, природа которых до конца<br />
не ясна, также обладают большими магнитными полями (например, квазары).<br />
Экспериментальное изучение квантовой электродинамики в ранее недоступных<br />
областях также, возможно, обогатит науку ранее неизвестными эффектами.<br />
Лагранжиан, которым описываются электромагнитные поля, в квантовой<br />
электродинамике нелинеен. Однако этот лагранжиан зависит от инвариантов поля<br />
так, что для плоской волны нелинейность вакуума не проявляется. Поэтому для<br />
обнаружения этой нелинейности недостаточно лишь генерации высоких
Change language