Il laser più potente degli Stati Uniti si chiama ZEUS e ha una potenza di 3 petawatt (il peta è di 15 zeri)

ANN ARBOUR, Michigan (AP) – Il primo esperimento sarà condotto questa settimana in una struttura di nuova costruzione presso l’Università del Michigan (UM), che ospiterà il laser più potente degli Stati Uniti.

L’esperimento è condotto in ZEUS – poco prima Sistema laser a impulsi ultracorti equivalente a Zettawatt — da ricercatori dell’Università della California a Irvine. Si sono recati ad Ann Arbor come parte della loro ricerca sulle interazioni estremamente intense di luce e materia e su come queste interazioni possono essere utilizzate per ridurre gli acceleratori di particelle.

Al suo apice, ZEUS sarà un laser da 3 petawatt.

Tre petawatt sono “3 seguiti da 15 zeri”, ha affermato Louise Willingale, professore associato di ingegneria elettrica e informatica al Michigan.

E “3 petawatt sono 3.000 volte più potenti della rete elettrica americana”, ha affermato.

Il Michigan ha ricevuto $ 18,5 milioni dal fondazione scientifica nazionale per stabilire ZEUS come struttura per utenti internazionali finanziata a livello federale.

Inizialmente, lo stabilimento – installato in un edificio che ospita il Gérard Mourou Centro di scienze ottiche ultraveloci da UM – alloggi di team di ricerca che conducono esperimenti utilizzando una frazione della piena potenza del laser. Il sistema verrà gradualmente potenziato e ZEUS dovrebbe iniziare i principali esperimenti nell’autunno del 2023.

Gli Stati Uniti hanno costruito il primo laser petawatt al mondo un quarto di secolo fa, ma non sono riusciti a tenere il passo con i sistemi più ambiziosi in Europa e in Asia. Sebbene ZEUS non abbia la stessa potenza dei suoi concorrenti d’oltremare, il suo approccio simulerà un laser circa 1 milione di volte più potente di 3 petawatt.

ZEUS studierà principalmente i plasmi estremi, uno stato della materia in cui gli elettroni hanno energia sufficiente per sfuggire agli atomi, creando un mare di particelle cariche. Quasi l’intero universo è costituito da plasma. Il sole è un esempio di plasma.

Gli esperimenti dovrebbero contribuire a una migliore comprensione di come funziona l’universo a livello subatomico e di come i materiali cambiano su scale temporali rapide. Gli scienziati sperano inoltre che portino allo sviluppo di acceleratori di particelle più piccoli e compatti per l’imaging medico e il trattamento.

ZEUS avrà “un’ampia gamma di applicazioni nel campo della scienza, della tecnologia, dell’ingegneria e della medicina”, ha affermato Willingale.

Le proposte di utilizzo di ZEUS saranno esaminate da una parte esterna cartello di scienziati e ingegneri. Grazie al finanziamento della NSF, non ci sono costi per gli utenti le cui proposte di esperimento sono selezionate per condurre la ricerca, a parte le proprie spese di viaggio per la struttura.

Le proposte saranno selezionate in base al loro merito scientifico e alla fattibilità tecnica, ha affermato Willingale.

Franklin Dollar, professore associato presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia di Cal-Irvine, e quattro studenti dell’UCI sono arrivati ​​nel Michigan la scorsa settimana per prepararsi al loro esperimento.

“Una delle maggiori sfide nel nostro campo è l’accesso a una luce laser intensa e di alta qualità”, ha affermato Dollar. “ZEUS non sarà solo il raggio laser più potente del continente, ma forse ancora più importante, fornirà più raggi potenti.

“Invece di creare plasmi ad alta energia con un laser, c’è un secondo raggio che può anche interagire con il plasma”, ha affermato.

ZEUS è un aggiornamento del laser da 0,5 petawatt dell’Università del Michigan noto come HERCULES.

Se i ricercatori del Michigan esultano per la nascita di ZEUS, sono consapevoli che il loro nome non corrisponde esattamente alla cronologia della mitologia greca.

“HERCULES è stato il predecessore di ZEUS”, ha detto Willingale. «È un po’ fuori luogo, perché Ercole era figlio di Zeus.

“Così costruiamo padre dopo figlio”.