ZEUS lazer sistemi tüm gezegenin elektrik üretiminden daha güçlü bir patlama yaratarak bilim dünyasını heyecanlandırdı. Michigan Üniversitesi’nde geliştirilen 16 milyon dolarlık bu sistem, geleceğin astrofizik ve tıp teknolojilerinde devrim yaratmaya hazırlanıyor.
ABD’li bilim insanları tarafından tasarlanan ZEUS’un açılımı “Zettawatt Eşdeğeri Ultra Kısa Darbeli Lazer Sistemi” anlamına geliyor. Michigan Üniversitesi’ndeki bu dev lazer sistemi, insanlık tarihinin en güçlü lazer deneylerinden birini başarıyla gerçekleştirdi.
ZEUS, ilk resmi deneyinde yalnızca 25 kentilyonda bir saniye (yani 25 femtosaniye) süren bir patlamada 2 petawatt güç üretti. Bu miktar, kısa süreliğine tüm dünyanın elektrik üretiminden bile daha fazla enerji anlamına geliyor. Ancak patlamanın süresi o kadar hızlı ki insan gözüyle algılanması imkânsız.
Bilim insanlarının amacı yalnızca 2 petawatt’ta kalmak değil. Gelecekteki deneylerde hedef, 3 petawatt’lık bir lazer darbesinin zettawatt seviyesinde bir ışın gibi davranmasını sağlamak. Bu, yaklaşık bir milyon kat daha güçlü bir etkiyi simüle edecek.
ZEUS deneyinde kullanılan temel teknik “wakefield ivmelenmesi” adı verilen süreç. Lazer helyum gazına ateş edildiğinde bir plazma oluşuyor ve bu plazmada elektronlar ışığın arkasında “dalga sörfü” yapar gibi hız kazanıyor. Çünkü ışık plazmada normalden daha yavaş hareket ediyor, elektronlara yetişme ve hızlanma imkânı tanıyor.
Bu mekanizma sayesinde elektronlar olağanüstü enerji seviyelerine çıkarılıyor. “ZEUS, helyum gazına bir lazer darbesi ateşleyerek, elektronların wakefield ivmelenmesi adı verilen bir süreçte ışığın arkasında yarışmasına izin veren bir plazma oluşturdu” cümlesiyle bilim insanları deneyin temelini açıklıyor.
Bu kadar güçlü bir enerji patlamasının etrafındaki havayı yok etmemesi için ZEUS özel bileşenlerle donatıldı. Lazer darbesi dikkatle geriliyor ve kontrol ediliyor. Böylece deney sırasında çevresel tahribat önleniyor ve testler daha güvenli biçimde yürütülüyor.
Michigan Üniversitesi’ndeki bu sistemin maliyeti 16 milyon doları buluyor. Ancak uzmanlara göre yatırım buna değiyor. Çünkü ZEUS, yalnızca deneysel bir cihaz değil, aynı zamanda birçok bilimsel alanda yeni kapılar açabilecek bir platform.
ZEUS lazer sistemi yalnızca fizikçilerin değil, astrofizikçilerin ve tıp araştırmacılarının da ilgisini çekiyor. Yüksek enerjili ışınlar kanser tedavisinde daha hassas ışın tedavileri geliştirmekten, astrofizikte kara delik yakınlarındaki aşırı koşulları laboratuvar ortamında simüle etmeye kadar pek çok potansiyel uygulama alanı sunuyor.
ZEUS, ABD’nin en güçlü lazer sistemlerinden biri olarak kayıtlara geçti. Bu deney, Amerikan üniversitelerinin ileri teknoloji geliştirme kapasitesini de bir kez daha gözler önüne serdi.
Bilim insanları bu ilk başarılı testin ardından çok daha iddialı deneyler planlıyor. Gelecekteki testlerde karşıt yönlerden gelen lazer ışınlarının çarpışması hedefleniyor. Bu çarpışma, 3 petawatt’lık bir lazerin zettawatt seviyesinde bir etki göstermesini simüle edecek.
Bilim insanları bunu şu şekilde açıklıyor: “Gelecekteki bir testte, elektronlar zıt yönden gelen başka bir lazer ışınına çarparak, 3 petawatt’lık bir lazerin zettawatt seviyesinde bir ışın gibi davranmasının etkisini simüle edecek.”
Araştırmacılar ZEUS’u yüksek enerji fiziğinde oyunun kurallarını değiştirecek bir adım olarak görüyor. Bu sayede yeni nesil parçacık hızlandırıcılar, astrofizik deneyleri ve tıp teknolojileri geliştirmek mümkün olacak. ZEUS’un başarısı, ABD’nin bilimsel liderliği açısından da stratejik önem taşıyor.
