Lazerlar Tirikdek Harakat Qilayotgani
Tasavvur qiling, eng zamonaviy lazerlar oddiy nur chiqarmaydi. Ular ritm bilan ishlaydi — kuchayib, zaiflashib turadi. Bu xuddi nurning nafas olayotganiga o'xshaydi.
Olimlar buni "nafas oluvchi" lazerlar deb atashadi. Lekin ular nega shunday harakat qilishini uzoq vaqt tushuna olmadi. Ayniqsa, ikki xil nafas olish uslubi borligi hammani qiyin ahvolga solib qo'ygan edi.
Fizika Muammosi
Bu lazerlar juda tez ishlaydi. Ular nur portlashlarini pikosekund yoki femtoszekundda chiqaradi — bu soniyaning trilliondan bir qismi.
Ichkarida nur maxsus kamera ichida aylanib yuradi. Ba'zida u o'zini barqaror saqlab, soliton deb ataladigan to'lqin hosil qiladi. Lekin ba'zida bu to'lqin tinch turmaydi. U kattalashib, kichiklashib, yana takrorlanadi — har bir aylanib chiqishda.
Ikki Xil Nafas Olish
Agar lazer quvvati yuqori bo'lsa, nafas olish tez sodir bo'ladi. Bir necha marta aylanib chiqqach, to'lqin o'zgarib bo'ladi.
Agar quvvat past bo'lsa, bu jarayon juda sekin kechadi. Yuzlab, hatto minglab marta aylanib chiqqandagina bitta nafas olish sikli tugaydi.
Ilgari olimlar bu ikki holatni ikki xil qoida bilan tushuntirishga harakat qilishardi. Lekin hozir hammasi aniqlashdi.
Yagona Model
Xalqaro olimlar guruhi — shu jumladan Aston universitetidan Dr. Sonia Boscolo — bitta matematik model bilan ikki xil holatni ham tushuntirib berdilar.
Asosiy g'oya: lazerda ikki xil vaqt bor. Birinchisi — nurning juda tez harakati. Ikkinchisi — energiya ta'minoti sekin o'zgarishi. Bu ikkisining birgalikda ta'siri ikki xil nafas olishni keltirib chiqaradi.
Quvvat past bo'lsa, Q-switching deb nomlangan energiya portlashlari va solitonning o'z-o'zini qayta shakllantirishi sabab bo'ladi. Quvvat yuqori bo'lsa esa, Kerr effekti va nurning tarqalishi va siqilishi asos bo'ladi.
Nima Uchun Muhim
Bu kashfiyot amaliy foydaga ham ega. Lazerlar tibbiyotda, jarrohlikda va ishlab chiqarishda ishlatiladi. Agar biz ularni tushunsak, ularni barqarorroq va samaraliroq qilishimiz mumkin.
Ilgari muhandislar har bir holat uchun alohida simulyatsiya qilishar edi. Endi bitta model bilan hammasini tushunish mumkin.
Kelajakda
Bu yagona model kelajakda lazer muhandislariga yordam beradi. Ular endi murakkab xatti-harakatni oldindan bashorat qilish va yange texnologiyalarni tezroq rivojlantirish mumkin.
Bu kashfiyot shuni ko'rsatadiki — ba'zida biz ikki narsani farq qilamiz, lekin aslida ular bir xil asosdan kelib chiqadi.