Tršćanski svjetlostroj

 

Tršćanska je znanstvena zajednica potaknula temeljna istraživanja. Već je duže vrijeme u tršćanskome krasu laboratorij za istraživanja tvari dosad nemogućih modalitieta. Reklo bi se da je nalik industriji gdje proizvode znanje, koje istraživačima često služi upravo za to da stroj prilagode svojim zahtjevima. I tako napreduju.

 

Autor: Piero Pieri

Snimatelj: Alberto Lutman

 

free electron laser9

 

Fermi je naziv lasera slobodnih elektrona. Nazvan je prema talijanskome znanstveniku Enriku Fermiju,  dobitniku Nobelove nagrade za fiziku i za istraživanja o nuklearnim reakcijama. To je linearni akcelerator nove generacije nastao uz Elektru, prvi svjetlostroj – sincrotron, nastao pak prije dvadesetak godina. Jedan je od samo četiri lasera slobodnih elektrona na svijetu. Isprva su svjetski znanstvenici bili skeptični jer je Fermi stroj jedinstvenih karakteristika, a prvi ga je put proizveo čisto talijanski tim.

Njegov znanstveni ravnatelj CLAUDIO MASCHIOVECCHIO objašnjava: ˝Konstruirali smo taj akcelerator koji je kao Ferrari među akceleratorima, vrlo ugledna priznanja svjetskih razmjera. Mnoge strojeve grade imitirajući rezultate i procedure kojima smo se poslužili u konstrukciji ovog stroja u Trstu.˝

Nova tehnologija omogućava razvitak ultrabriljantnoga svjetla (jače je od ultravioletnog) od oko milijardu vata: kratki snopovi svjetla intenzivne energije. To aktivira kemijske reakcije i omogućava proučavanje.

free electron laser5

Omogućava i laboratorijsku reprodukciju tipičnih uvjeta unutar velikih planeta, kao što je Jupiter. Ili malih zvijezda, kao naše Sunce. To je bazično istraživanje i slabije je znano nego primijenjena istraživanja: daje rezultate koji su javnosti slabo shvatljivi, ali su fundamentalni za progres znanstvene misli.

Ravnatelj CLAUDIO MASCHIOVECCHIO dalje pojašnjava: ˝Ne možemo definirati primijenjena istraživanja kao što istražujemo važne procese na području fizike, kemije i biologije, koje moramo shvatiti, ali će ubuduče služiti za primjenu… Primjerice fotosinteza.˝ Fotosinteza je proces koji se događa u biljkama, omogućava biljki da proizvodi šećer – sintezom  vode i škroba. Šećer je vitalan da biljke proizvode kisik. A sada zamislimo da imamo umjetnu fotosintezu, dakle, ne proozvodi se šećer, nego recimo – alkohol. Fundamentalan je, mogao bi biti bio-gorivo.  Dakle, poslužiti se fotosintezom za proizvodnju čiste energije  za istraživanje obnovljivih energija.

Nekoliko mjeseci od početka rada, Fermi je dao prve rezultate u istaživanjima koja su objavljena u uglednom časopisu Nature, kaže ravnatelj MASCHIOVECCHIO: ˝To je silno važno jer smo individualizirali metodu koja omogućava proučavanje transfera, proces se događa u mnogim sistemima, od bioloških sistema – sve do onih sistema koji služe fotovoltaicima.˝

free electron laser3

Osobito je to važno jer omogućava  odrediti eksperimentalnu metodu za proučavanje transfera naboja s jednog atoma ili s jedne molekule na druge molekule sistema. To se događa u prvoj fazi fotosinteze gdje se zrake Sunca apsorbiraju, stvara se elektrićna struja koja seli na drugi centar, gdje se odvija fotosinteza.

Ili transfer iz prvoga centra gdje se apsorbira Sunčeva svjetlost. Zasad nije poznat drugi centar gdje se odvija sinteza, fizički proces.

Ova bi metoda mogla dati informacije da shvatimo ovakav transfer električne struje. Fermi je kao lansirna rampa: laser ispaljuje elektrone, ubrzava ih sistem magneta pa nastaje ultrabriljantno svjetlo. Na kraju procesa je eksperimentalna kamera gdje svjetlo obavija  materiju, ˝slobodnu  od sekvencija˝. Moguće ih je proučavati kao da su film. Od njih očekujemo tehnologije budućnosti.