แม้ว่า LHC จะยังไม่สร้างหลุมดำอย่างที่คาดหวังไว้ แต่นักฟิสิกส์ก็ไม่ยอมล้มเลิกความคิดทำลายล้างโลกง่ายๆ ล่าสุดนักฟิสิกส์ของสหภาพยุโรปก็สมคบคิดวางแผนกันจะใช้เลเซอร์เจาะมิติกาล-อวกาศ สร้างความแตกตื่นให้กับประชาชนคนธรรมดาอีกแล้ว

โครงการฟิสิกส์อันน่ากลัวนี้มีชื่อว่า Extreme Light Infrastructure Ultra-High Field Facility (ELI) จุดประสงค์ของโครงการก็ไม่มีอะไรนอกไปจากการสนองความอยากรู้อยากเห็นของนักฟิสิกส์ผู้โรคจิตทั้งหลายที่สนใจว่าถ้าใช้แสงเลเซอร์เจาะกาล-อวกาศให้เป็นรูแล้ว จะมีอนุภาคหลุดออกมาจากมิติอื่นหรือไม่

ตามที่วางแผนไว้ นักฟิสิกส์จะยิงแสงเลเซอร์ระดับ 200 petawatt (ประมาณ 15,000 เท่าของการบริโภคพลังงานไฟฟ้าของมนุษย์โลกในปัจจุบัน) ไปยังจุดสุญญากาศเล็กๆ เป็นระยะเวลาประมาณ 1 ส่วนล้านล้านวินาที เพื่อเผากาล-อวกาศให้เป็นรู

นักวิทยาศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเจนีวาได้ทำการทดลองเทคนิคการทำฝนเทียมแบบใหม่ที่เรียกว่า "laser-assisted water condensation" ซึ่งเป็นการใช้แสงเลเซอร์ยิงไปยังอากาศที่มีความชื้นพอเหมาะ ในทางทฤษฎีแสงเลเซอร์จะทำให้อากาศแตกตัวเกิดเป็นกรดไนตริกที่มีคุณสมบัติดึงโมเลกุลของน้ำให้มารวมตัวกันเป็นหยดน้ำและตกลงมาเป็นฝนได้

แม้ว่าการทดลองของพวกเขา ณ แม่น้ำ Rhône ในประเทศสวิตเซอร์แลนด์ จะยังไม่สามารถทำให้เกิดฝนขึ้นมาได้ เพราะหยดน้ำที่เกิดขึ้นมีขนาดเพียงไม่กี่ไมครอน ไม่ใหญ่พอที่จะกลั่นตัวลงมาเป็นฝน แต่ก็ได้เป็นการพิสูจน์ว่าเทคนิคนี้ทำให้โมเลกุลน้ำในอากาศมารวมตัวกันได้จริงๆ

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหากยิงเลเซอร์เข้าไปยังอากาศที่มีความชื้นสูงมากๆ เช่น กระแสอากาศที่เคลื่อนตัวเข้าหาสันเขา เป็นต้น หยดน้ำที่เกิดขึ้นก็อาจมีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้เกิดฝนตกลงมาได้ นอกจากนี้ยังอาจเอาเทคนิคเลเซอร์ไปประยุกต์ใช้ในการป้องกันไม่ไห้ฝนตกในพื้นที่ที่ไม่ต้องการก็ได้

ที่มา - The Telegraph

เพชรที่ต้องใช้ในงานวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องมีผิวที่เรียบมากในระดับไมโครหรือนาโน การเตรียมเพชรที่เรียบขนาดนี้จะใช้แสงเลเซอร์ยิงเจียระไน แต่ถึงจะใช้แสงเลเซอร์แล้ว บางทีเพชรที่ได้ก็ยังไม่เรียบโดนใจนักวิทยาศาสตร์อยู่ดี

ทีมนักวิจัยที่นำโดย Rich Mildren แห่ง Macquarie University ในออสเตรเลีย ค้นพบโดยบังเอิญว่าแสง UV สามารถทำให้อะตอมคาร์บอนหลุดออกจากเพชรได้อย่างนุ่มนวลและปล่อยเพชรพื้นผิวเรียบๆ ไว้ด้านหลัง

ในทีแรก Rich Mildren ต้องการจะสร้างเครื่องกำเนิดเลเซอร์ที่ปล่อยแสง UV (ultraviolet) ซึ่งถ้าพูดกันในแง่ดี เขาก็ทำได้นั่นแหละ แต่ว่าเครื่องของเขาทำงานได้แค่ 10 นาทีแล้วก็ดับ เมื่อเขาและทีมของเขาตรวจเพชรที่ใช้ในเครื่องกำเนิดเลเซอร์อย่างละเอียด ก็สังเกตพบว่าแสง UV ที่เปล่งออกมา 10 นาทีมีผลทำให้อะตอมคาร์บอนบนเม็ดเพชรหลุดออกไป เกิดเป็นหลุมเล็กๆ บนเพชร

เพื่อพลิกวิกฤติให้เป็นโอกาส ทีมนักวิจัยจึงเปลี่ยนงานมาวัดอัตราปริมาณอะตอมคาร์บอนที่หลุดออกไปเมื่อเจอแสง UV ที่ความเข้มต่างๆ จนในที่สุดก็สรุปได้ว่าอัตราการหลุดของอะตอมคาร์บอนเพิ่มตามความเข้มของแสง UV เป็นเชิงเส้น

Rich Mildren สันนิษฐานว่าโฟตอนแสง UV น่าจะไปกระตุ้นอะตอมคาร์บอนทำให้พันธะที่เชื่อมระหว่างคาร์บอน-คาร์บอนในเพชรอ่อนลง เปิดโอกาสให้คาร์บอนกับออกซิเจนบนผิวของเพชรทำปฏิกิริยากันเป็นก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) แล้วระเหิดออกไป พวกเขาเรียกกระบวนการนี้ว่า "desorption" ซึ่งแตกต่างจากกระบวนการเจียระไนโดยแสงเลเซอร์ที่เรียกว่า "ablation" ที่ใช้แสงเลเซอร์เผาคาร์บอนให้เหี้ยนเป็นแถบๆ

กระบวนการ desorption นั้นนุ่มนวลมาก แสง UV ที่ความเข้มระดับหลอดไฟเมอร์คิวรี่ยังต้องใช้เวลาถึง 1,000 ปี จึงจะทำให้มวลเพชรหายไปได้ 1 ไมโครกรัม (0.000001 กรัม) ข้อดีของมันคือนักวิทยาศาสตร์สามารถค่อยๆ เอาอะตอมคาร์บอนออกทีละเล็กละน้อย ทำให้เพชรที่ผ่านกระบวนการ desorption มีพื้นผิวเรียบสุดๆ เหมาะสำหรับเอาไปใช้ในงานวิจัยที่ต้องการความละเอียดสูงๆ เช่น งานด้าน quantum communication เป็นต้น (งานวิจัยด้าน quantum communication จำเป็นต้องควบคุมการสะท้อนของโฟตอนแบบอนุภาคต่ออนุภาค ความขรุขระแม้เพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้โฟตอนกระเจิงหนีไปหมดได้)

ที่มา - Nature News

การสร้างแสงเลเซอร์จำเป็นต้องมีของสองสิ่ง อย่างแรก คือ gain medium ที่สามารถขยายกำลังของแสงในช่วงเฉพาะความถี่หนึ่งๆ ได้ และอีกอย่างคือกระจกเงาสองด้านที่ไว้สะท้อนแสงไปมาในช่องว่างระหว่างกระจก โฟตอนของแสงที่สะท้อนไปมาจะกระตุ้นให้โมเลกุลหรืออะตอมใน gain medium ปล่อยโฟตอนที่มีความถี่และเฟสตรงกันออกมาเพิ่มจนแสงมีความเข้มพอ แล้ววิ่งทะลุกระจกออกมาเป็นลำแสงเลเซอร์

นักวิทยาศาสตร์สองคน Malte Gather และ Seok-Hyun Yun แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ได้เกิดแนวคิดอย่างหนึ่งว่า "หากใช้โปรตีนที่เรืองแสงได้เป็น gain medium เราก็น่าจะผลิตเลเซอร์จากเซลล์ได้" และพวกเขาทั้งสองก็พิสูจน์แล้วว่าแนวคิดนี้ทำได้จริง

กุญแจสำคัญอยู่ที่โปรตีนเรืองแสงซึ่งมีชื่อว่า green fluorescent protein (GFP) โปรตีนนี้ค้นพบครั้งแรกในแมงกระพรุน มันจะเรืองแสงสีเขียวออกมาเมื่อได้รับการกระตุ้น และแสงที่ออกมาจาก GFP ตัวหนึ่งก็สามารถไปกระตุ้น GFP ตัวอื่นๆ ต่อไปได้ จัดได้ว่าเป็นคุณสมบัติของ gain medium ตรงตามที่ต้องการเลย

Malte Gather กับ Seok-Hyun Yun จึงทดลองเอาเซลล์ไตมนุษย์ที่ตัดต่อพันธุกรรมให้สามารถสร้าง GFP มาใส่ลงในช่องว่างตรงกลางระหว่างกระจกเงาสองอันที่ห่างกัน 20 ไมโครเมตร จากนั้นก็ยิงแสงสีน้ำเงินเข้าไป ผลปรากฏว่าเกิดมีลำแสงเลเซอร์สีเขียวออกมา แม้ว่าแสงเลเซอร์ที่ได้จะเปล่งออกมาเป็นระยะเวลาสั้นๆ เพียงไม่กี่นาโนวินาที และไม่ได้มีความเข้มอะไรมากมาย แต่ก็เข้มข้นพอที่จะตรวจจับได้

ข้อดีอย่างหนึ่งของการทดลองนี้คือเซลล์ที่ใช้ทดลองไม่ได้รับผลกระทบอันตรายจากแสงเลเซอร์ที่เกิดขึ้น มันยังมีชีวิตอยู่ต่อไปได้ตลอดรอดฝั่งจนจบการทดลอง

แต่อย่างไรก็อย่าเพิ่งหวังว่าจะได้เห็นมนุษย์กลายพันธุ์ออกมาเพ่นพ่านยิงเลเซอร์ถล่มตึกในเร็ววัน อันนั้นยากเกินไป งานวิจัยนี้เป็นแค่พื้นฐานแรกเท่านั้น ตอนนี้ความฝันที่นักวิทยาศาสตร์วาดไว้ ได้แก่ วิธีใหม่ในการใช้แสงเลเซอร์ที่เกิดขึ้นมาวัดค่าคุณสมบัติของเซลล์ หรือ การติดอาวุธเลเซอร์ให้เซลล์ร่างกายไว้ปราบเซลล์วายร้ายอย่างพวกมะเร็งหรือเชื้อโรค เป็นต้น

ที่มา - Nature News, New Scientist, Science Daily, Science News

ตามธรรมชาติ โฟตอนจะมีโมเมนตัมซึ่งสามารถส่งผ่านไปยังวัตถุที่มันพุ่งชนได้ ทำให้วัตถุถูก "ผลัก" ให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าตามทิศทางของลำแสง หลักการนี้เริ่มมีการทดลองเพื่อการประยุกต์ใช้ในอนาคตแล้ว เช่น Solar sail เป็นต้น แต่นอกจากการใช้แสงผลักแล้ว นักฟิสิกส์ยังคิดว่าเราสามารถใช้แสง "ดึง" วัตถุได้ด้วย เหมือนอย่างที่ในนิยาย sci-fi เรียกว่า "tractor beam"

ทีมวิจัยที่นำโดย Jun Chen แห่ง Fudan University ประเทศจีน เสนอว่าในกรณีที่จำเพาะมากๆ ลำแสงที่ตกกระทบวัตถุจะทำให้เกิดโมเมนตัมเป็นค่าลบ "โมเมนตัมเป็นลบ" แปลเป็นภาษาคนได้ว่าวัตถุจะเคลื่อนที่ในทิศทางที่ตรงข้ามกับทิศทางของลำแสงเลเซอร์ที่ยิงออกไปนั่นเอง

กรณีจำเพาะที่ว่านั้นต้องการข้อแม้สำคัญ 2 ข้อ คือ

1. ลำแสงที่ตกกระทบบนวัตถุต้องมีโมเมนตัมที่พุ่งไปข้างหน้า (โมเมนตัมที่เป็นบวก) น้อยมากๆ
2. โฟตอนจะต้องกระตุ้นขั้ว multipole หลายๆ อันอยู่ในสภาวะ excited พร้อมกัน เพื่อให้ขั้ว multipole บนวัตถุทำหน้าที่กระเจิงลำแสงเลเซอร์ที่ตกกระทบ

เมื่อข้อแม้ทั้งสองครบถ้วนและฉายแสงเล็งมุมตกกระทบได้พอเหมาะพอเจาะ โมเมนตัมที่กระเจิงไปทั่วบนวัตถุจะมากกว่ากับโมเมนตัมที่ตกกระทบทำให้ผลรวมออกมาเป็นลบ วัตถุก็จะถูก "ลาก" เข้าสู่แหล่งกำเนิดแสง

หลักการนี้แตกต่างจาก "optical tweezer" ซึ่งจะกักวัตถุไว้ในลำแสง แล้วก็อาศัยให้วัตถุเคลื่อนที่ไปตาม gradient ในลำแสงเอง Optical tweezer จะลากวัตถุได้เพียงระยะหนึ่งเท่านั้น เมื่อวัตถุอยู่ในจุดสมดุล แรงลากที่กระทำต่อวัตถุก็จะหมดไป แต่วิธีของ Jun Chen สามารถลากวัตถุไปได้เรื่อยๆ จนถึงแหล่งกำเนิดแสงเลย

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยคำนวณว่าวิธีนี้สามารถลากวัตถุที่มีขนาดระดับนาโนเท่านั้น แถมตอนนี้มันยังเป็นแค่ทฤษฎีอยู่ (ซึ่งดีกว่าจินตนาการหน่อยนึง) ความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติยังอีกห่างไกล

ที่มา - Technology Review

ทีมนักวิทยาศาสตร์นำโดย ดร. Andrew Truscott จากมหาวิทยาลัย Australian National ได้พัฒนา่เลเซอร์ที่มาจากอะตอม ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนาภาพของโฮโลแกรมก็เป็นได้

เป็นครั้งแรกที่ทีมนักวิจัยจากแดนจิงโจ้ แสดงให้เห็นว่าลำของอะตอมฮีเลียมมีคุณสมบัติที่คล้ายกับลำแสงเลเซอร์ แต่ต้องวงเล็บไว้ว่าภายใต้อุณหภูมิหนึ่่งในล้านเหนือองศาสมบูรณ์ (0.000001 เคลวิน) การทดลองนี้ยังยืนยันและสอดคล้องกับทฤษฏีเมื่อ 50 ปีก่อน ซึ่งทฤษฏีนี้ให้คุณปู่ Roy Glauber ได้รับรางวัลโนเบลปี 2005 (คุณปู่คนนี้ก็ได้รับรางวัลอิกโนเบลในปีเดียวกัน)

การที่อะตอมสามารถแสดงพฤติกรรมเช่นนี้ได้ อธิบายได้โดยการ coherence ของอะตอม พูดภาษาชาวบ้านก็คือ อะตอมเดินสวนสนามโดยพร้อมเพรียงกัน (all march in step) เช่นเดียวกับลำเลเซอร์ แต่ต่างกันที่เป็นโฟตอน

สตาร์วอร์คงไม่นานเกินรอใช่ไหม โอบีวัน

ที่มา - PhysOrg.com

เครื่อง anti-laser ที่ถูกสร้างขึ้นนี้สามารถดูดซับลำแสงเลเซอร์ที่ตกกระทบได้ถึง 99.4 เปอร์เซ็นต์ โดยการใช้อุปกรณ์ที่รวมลำแสงเลเซอร์สองสายที่มีความถี่จำเพาะเจาะจงไปในช่องทางเดินของแสงที่ทำจากซิลิกอน ซึ่งจะทำให้แสงที่เข้ามาถูกบังคับให้สะท้อนอยู่ภายในจนพลังงานลดลง

พลังงานของแสงที่ค่อยๆ ลดลงจะถูกเปลี่ยนไปในอยู่รูปของความร้อนทำให้มันไม่สามารถใช้เป็นสิ่งป้องกันเลเซอร์พลังงานสูงที่ใช้เป็นอาวุธได้ แต่จากการที่ anti-laser จะดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นค่าหนึ่งๆ เท่านั้น ทำให้เราสามารถประยุกต์ใช้อุปกรณ์นี้ไปเป็นสวิตช์แสง (optical switch) เนื่องจากเราสามารถเปิด-ปิดตัว anti-laser ได้โดยเพียงแค่เปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นของแสงที่เข้ามา ซึ่งการประยุกต์ใช้ในแนวทางนี้อาจหมายถึงอนาคตของคอมพิวเตอร์ยุคใหม่ซึ่งใช้แสงในการส่งข้อมูลแทนอิเล็กตรอนก็เป็นได้

ที่มา - BBC News

วิศวกรจาก BAE Systems Advanced Technology Centre ในสหราชอาณาจักร ได้พัฒนาอาวุธเลเซอร์ชนิดใหม่เพื่อไว้ให้เรือพาณิชย์ป้องกันตัวจากโจรสลัด

ปืนเลเซอร์ของ BAE ไม่ใช่ปืนที่ยิงแล้วจะได้เห็นฉากเรือระเบิดตูมตาม, ลูกเรือร่างกายละลายแหลกเหลวนะครับ ปืนเลเซอร์ที่ได้รับการพัฒนาล่าสุดนี้เป็นอาวุธที่ไม่ทำอันตรายต่อชีวิตมนุษย์ เป้าหมายของมันคือการทำให้ลูกเรือโจรสลัดที่โดนแสงเลเซอร์สาดเข้าตาเกิดอาการตาพร่ามัวมึนงงไปชั่วขณะจนไม่สามารถเข้าโจมตีเรือ เปิดโอกาสให้เรือพาณิชย์ชิ่งหนีได้

แสงเลเซอร์จากปืนนี้มีรัศมีทำการเป็นไมล์ๆ ที่ระยะไกลมากๆ เลเซอร์อาจจะยังไม่ทำให้โจรสลัดมึนงงได้มากนัก แต่อย่างน้อยแสงของมันก็จะไปรบกวนการเล็งเป้าของปืนเรือโจรสลัด ถ้าเตือนกันแล้วยังไม่ฟัง เมื่อโจรสลัดเข้ามาอยู่ในรัศมี 400-500 เมตร ลำแสงเลเซอร์สีเขียวจ้าความกว้าง 3 เมตรที่สาดเข้าลูกตาก็ให้ผลไม่ต่างจากการมองดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงตรง โดนไปนานๆ อาจจะถึงหน้ามืดได้เลย วิศวกรของ BAE ยังวางแผนจะพัฒนาให้แสงเลเซอร์กระพริบได้ด้วยเพื่อเพิ่มความมึนงงเข้าไปอีก

ระดับความรุนแรงของแสงเลเซอร์นี้ไม่ทำอันตรายถาวรกับดวงตาของผู้ที่โดน จุดประสงค์ของมันมีไว้ใช้ป้องกันตัวเองเท่านั้น ไม่ใช่การโจมตีทางทหาร ดังนั้นหากเกิดการเข้าใจผิดไปส่องเรือผิดลำเข้าก็วางใจได้ว่าจะไม่ทำให้ผู้บริสุทธิ์ตาบอด ตอนนี้ปืนเลเซอร์ของ BAE ได้รับการทดลองขั้นต้นเรียบร้อยแล้ว เหลือแต่รอให้ UN รับรองเท่านั้น มันก็จะเข้าประจำการในเรือพาณิชย์ได้ทันที

ที่มา - The Telegraph

เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมานี้ ทางศูนย์ NIF (National Ignition Facility) แห่งห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์ลิเวอร์มอร์ ได้ทำการทดลองยิงแคปซูลที่บรรจุเชื้อเพลิงฟิวชั่นด้วยลำแสงเลเซอร์เป็นครั้งแรก ในแคปซูลเท่าขนาดเม็ดพริกไทย ประกอบไปด้วยของผสมระหว่างสองไอโซโทปของธาตุไฮโดรเจน (ดิวทีเรียมและทริเทียม) ที่ทำให้เป็นของแข็งที่อุณหภูมิต่ำมาก โดยในการยิงครั้งแรกครั้งนี้ แคปซูลจะเจือปนธาตุไฮโดรเจนลงไป เพื่อให้นักวิจัยสามารถศึกษาฟิสิกส์เกี่ยวกับการบีบอัดในแคปซูลก่อนการยิงเต็มกำลังในครั้งต่อไป จำนวนลำแสงเลเซอร์ที่ใช้มีปริมาณถึง 192 ลำ ซึ่งโฟกัสไปยังที่แคปซูล ให้ความร้อนทั้งหมดถึง 192 ล้านจูล (ครึ่งหนึ่งของพลังงานสูงสุดของ NIF)

วัตถุประสงค์ของการทดลองครั้งนี้เพื่อแสดงการใช้เลเซอร์ในการบีบอัด และให้ความร้อนแก่เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ในสภาวะที่รุนแรงกว่าแกนกลางของดวงอาทิตย์ เพื่อทำให้เกิดการรวมตัวกันและปล่อยพลังงานมหาศาลออกมา ซึ่งสามารถพัฒนาเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบฟิวชั่นที่เป็นมิตรแก่สิ่งแวดล้อมกว่าและให้พลังงานมากกว่า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบฟิชชั่นในปัจจุบัน

ที่มา - Science

โซนี่และมหาวิทยาลัยโทโฮคุแห่งประเทศญี่ปุ่น ได้ร่วมกันพัฒนาเลเซอร์สีน้ำเงินม่วง (blue-violet) ที่มีกำลังเอาท์พุท 100 วัตต์ ซึ่งสูงกว่าในบรรดาเซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์สีน้ำเงินม่วงในปัจจุบันถึง 100 เท่า

ตาม press release ของโซนี่ กล่าวว่าบริษัทได้ทดสอบการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวกับการบันทึกข้อมูลลงแผ่นออปติคอลที่มีความจุสูงรุ่นถัดไป ซึ่งตามที่เว็บไซต์ Examiner อ้างอิงจากแหล่งข่าวในญี่ปุ่นนั้น ความจุข้อมูลโดยใช้เลเซอร์ใหม่นี้อาจสูงกว่าความจุเดิมของแผ่นบลูเรย์ถึง 20 เท่า หรือความจุประมาณ 1TB นั่นเอง

ที่มา: มหาวิทยาลัยโทโฮคุ และ โซนี่ ผ่าน Examiner ผ่าน Engadget