NRK Meny
Normal

Vil lage verdens kraftigste laser

ELI-prosjektet kan gi ny og viktig kunnskap om hvordan universet er skrudd sammen. – Dette er like spennende og teknologisk imponerende som forsøkene ved CERN, sier fysikkekspert.

Texas Petawatt Laser

Texas Petawatt Laser produserer en effekt på en drøy petawatt - Ultra High Field-laseren skal komme opp i 200 petawatt når den etter planen skal stå klar i 2017.

Foto: University of Texas

Vakuum er i dagligtale definisjonen på et rom helt uten materie. I virkeligheten inneholder derimot vakuum ørsmå partikler som slutter å eksistere så fort at vi aldri har funnet ut hva de egentlig er.

ELI-prosjektet skal gjøre noe med dette - ved å lage en laser som er 200 000 ganger kraftigere enn den kraftigste laseren som eksisterer i dag.

Mye energi mot et lite punkt

Ultra High Field-laseren skal bli i stand til å lage en lysstråle som er så intens at den tilsvarer krafta Jorda mottar fra Sola - konsentrert på et område som ikke er større enn spissen på ei nål.

Laseren vil bestå av 10 stråler som til sammen kan produsere en effekt på 200 petawatt - mer enn 100 000 ganger effekten av verdens samla elektrisitetsproduksjon - i mindre enn et trilliontedels sekund.

– Formålet er å få putta så mye energi inn på et lite punkt som mulig, og over så kort tid som mulig, for virkelig å få all energien fokusert, forklarer fysiker Bjørn Hallvard Samset til NRK.no.

Håper på ukjente partikler

Fysiker Bjørn Hallvard Samset

Samset tror ELI prosjektet kan bli en teknologisk milepæl.

Foto: Silje Hagen, NRK

En såpass kraftig laser vil ha en mengde spennende bruksområder, det å få en bedre forståelse av hva som befinner seg i et vakuum er ett av dem.

Kvantefysikk forutsier at "tomt rom" ikke er tomt i det hele tatt, men en slags kokende suppe av partikler og deres antipartikler som dukker opp og blir borte hele tiden.

Partikler er en form for energi, og kan derfor ikke dukke opp ut av ingenting. Derfor trenger de energi utenfra for å bli til "virkelige" partikler. Samset forteller at det er her man håper UHF-laseren kan bidra.

– Vi gir naturen kraft nok til å skape to "ekte" partikler - en partikkel og en antipartikkel - og så lener vi oss bare tilbake og ser hva som dukker opp.

Han forklarer at partikkelparene i vakuum er den samme typen partikler som vi omgir oss med til daglig, men at det også vil være partikkelpar vi enda ikke har oppdaga - de som utgjør mørk materie, for eksempel.

– Håpet blir at UHF-pulsene skal kunne grave frem noen hittil ukjente partikler.

– Enormt viktig for teknologiutvikling

Samset påpeker at vi egentlig ikke vet hvordan naturen reagerer på såpass høye energitettheter som UHF skal lage.

– Det er jo ikke uvanlig at den lager dem selv, for eksempel når kraftige kosmiske stråler treffer Jorda. Disse er uansett vanskelige for oss å fange opp og forske på - nå kan vi kontrollere smellene i et laboratorium.

Det er ikke bare forskningsbiten som er spennende, Samset sier at prosjektet er enormt viktig for teknologiutvikling.

– Samfunnet får kunnskap om hvordan man billigere og lettere kan lage stråler av lys eller partikler med høy energi, som er nyttig i mange typer industri. Det er tvilsomt om noen enkelt bedrift ville tatt seg råd til å gjøre så tung utvikling, så dette er en unik bonus.

10 milliarder kroner

Det er foreløpig ikke klart hvor laseren - som skal være ferdig i 2017 - skal stå. I Øst-Europa er derimot teknologiutviklinga som er nødvendig for prosjektet i full gang.

I Tsjekkia, Ungarn og Romania bygges det prosjekter som skal jobbe med henholdsvis å lage stråler av partikler, å lage ekstremt korte laserpulser, og å se på hva som skjer når gammastråler treffer atomkjerner.

– Alt dette er nødvendig å kunne nok om for å bygge en laser av den typen som UHF skal bli. Det er altså snakk om et 10-15 år langt prosjekt gående på tvers av Europa, som vil gi veldig mye nyttig teknologiutvikling underveis, sier Samset.

ELI-prosjektet koordineres av EU-kommisjonen og er et samarbeidprosjekt som involverer 13 EU-land. Selve UHF-laseren forventes å koste rundt 10 milliarder kroner.

Prisen er høy, men det er de mulige gevinstene også.

– ELI-UHF vil kunne ta oss videre innen forskningen på hva naturens byggestener er og hvordan universet er skrudd sammen. Den blir en nær kollega av CERN, like spennende og like teknologisk imponerende, konkluderer Samset.