플라즈마 속에서 빛을 30 % 가속 시키는데 성공

플라즈마에 강력한 레이저를 2방향에서 조사하는 것으로, 플라즈마 빛의 속도를 조정할 수 있다고하는 실험 결과가 발표되었다.

 


고온의 플라즈마와 강력한 레이저의 상호 작용을 밝혔다고하는 이 실험 결과에 의해, 레이저 등으로 연료를 플라즈마 화시켜 핵융합을 일으키는 관성 밀폐 방식의 핵융합 기술이 크게 진전 될 것으로 기대되고있다.

특수 상대성 이론을 발표 한 아인슈타인은, 진공 상태를 초속 약 30만 km로 진행하는 빛의 속도를 "최고의 속도 제한"이라고 했지만, 빛의 펄스가 물질 중을 통과 할 때의 속도는, 빛 속도보다 느릴 수도 있고 광속도를 초과 할 수있다. 


이 군속도라는 속도와 물질의 관계를 추구하고 있던 미국의 로렌스 리버모어 국립 연구소의 연구원 인 클레멘트 고연 교수는, 플라즈마에 레이저를 조사하여 그 모습을 관찰하는 실험을 실시.

 

https://www.sciencealert.com/pulses-of-light-can-break-the-universal-speed-limit-and-it-s-been-seen-inside-plasma


연구팀은 먼저, 레이저로 수소와 헬륨 가스를 이온화시켜 플라즈마를 생성하고, 거기에 두 번째의 레이저를 조사했다. 그리고 2개의 레이저가 교차하는 부분의 빛의 속도를 측정 한 결과, 두 번째의 레이저 광에서는 수평 방향의 속도 성분이 플라즈마의 굴절률의 변화에 따라 감소하고 있었던 것이 판명되었다. 이 감속은 2개의 레이저와 플라즈마의 상호 작용에 기인 한 것이었다는 것.

또한 연구팀이 2개의 레이저의 주파수를 변경하면, 플라즈마를 진행하는 빛의 속도를 진공에서 빛 속도의 10분의 1에서 1.3배 정도까지 조정할 수 있었다는 것.

 


이번 실험에서는 광속을 넘는 속도가 관찰되었지만, 이것은 특수 상대성 이론과 광속도 불변의 원리 등 기존의 물리 법칙을 위반하는 것이 아니기 때문에, SF와 같은 초 광속 비행과 통신의 실현으로 이어지는 것은 아니다.

하지만, 고온의 플라즈마에서 매우 강력한 레이저의 특성을 조정할 수 있었다는 이번 연구 성과는, 꿈의 에너지로 핵융합 기술의 향상이나 입자 가속기의 개량 등, 최첨단 기술로 다양한 혜택으로 이어질 수 있다는 것이다.