Mikrosvět

* Gamma č. 066 (Výpravy do mikrosvěta (XII.))

Vydáno dne 16. 02. 2006 (3481 přečtení)

Výpravy do mikrosvěta (XII.) - princip laseru

Výraz LASER je zkratka z anglického popisu Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation neboli zesílení světla pomocí nucené emise záření. Řekneme si teď, jaké má laserové světlo zvláštní fyzikální parametry, že mu propůjčují tak zvláštní schopnosti, a jak takové světlo vzniká, čili co to vlastně je ta vynucená emise.



Atom


Nejdůležitější rozdíly mezi běžným a laserovým světlem si ukážeme porovnáním účinků dopadajícího světla na pevnou látku; a jelikož podstatou tohoto jevu je rezonance, použijeme k tomu jednoduché analogie. Představte si skupinku malých dětí, bušících pěstičkami do velmi těžkého boxerského pytle. Jejich údery budou reprezentovat proud fotonů dopadajících na povrch pevného tělesa.


Nejdřív bude každé z dětí bušit do pytle jinou frekvencí a z jiného směru (=vektor elektromagnetického záření každého fotonu kmitá vždy v jiné rovině, která pokaždé prochází dráhou fotonu, ale je různě natočena). Zcela neuspořádaný proud drobných impulsů pochopitelně nebude mít na těžké těleso valného účinku, kromě toho, že ho mírně rozechvěje - stejně jako obyčejné dopadající světlo lehce zahřeje osvětlovanou plochu (protože jednotlivé dopadající fotony rozkmitávají atomy v krystalové mřížce, a míru kmitavého pohybu atomů v makroskopickém měřítku vnímáme jako teplotu).


Pak děti přimějeme, aby všechny bušily do pytle se stejnou frekvencí, byť zatím každé z nich udeří v jiný okamžik. Z fyzikálního hlediska to odpovídá situaci, kdy všechny fotony kmitají stejnou frekvencí neboli na téže vlnové délce (přestože jednotlivé vlny jsou vůči sobě různě posunuty - mají různé fáze); jinak řečeno, svítíme teď na těleso jednobarevným - monochromatickým - světlem. Celkový účinek není zatím o mnoho působivější než v prvním příkladu.


Poté zavedeme ještě přísnější řád: od téhle chvíle budou děti bušit do pytle nejen stejnou frekvencí, ale i pokaždé ve stejném okamžiku: efekt jejich snažení bude stále ještě oslaben skutečností, že údery dopadají současně z různých stran a jejich kinetický účinek se většinou vzájemně ruší. V reálné fyzikální skutečnosti to vyjadřuje situaci, kdy všechny fotony nejen kmitají na stejné frekvenci, ale navíc jsou vrcholy a důly jejich vln vzájemně sladěny a periodická maxima působení na osvětlený povrch nastávají vždy ve stejném okamžiku: světlo je koherentní. Látka, na kterou takové světlo dopadá, se začíná znatelně ohřívat.


Nakonec zařídíme, aby všechny děti bušily do pytle nejen jednotnou frekvencí a ve sladěném rytmu (= v téže fázi), ale i ze stejné strany: pytel se začne houpat, a pokud je jeho rezonanční frekvence (=frekvence přirozených kmitů) stejná jako frekvence úderů, amplituda jeho kmitů může dosáhnout značné hodnoty, přestože energie jednotlivého úderu je ve srovnání se setrvačnou hmotou pytle mizivá: energetické účinky úderů se teď vzájemně neruší, ale sčítají. (Něco podobného jste si určitě někdy vyzkoušeli na školním výletě: zatímco zavěšený můstek nebo lehká lávka se při průchodu celé neorganizované třídy sotva zachvěje, hrstka dohodnutých uličníků dokáže koordinovaným úsilím lehkou konstrukci natolik rozhoupat, že může dojít i k jejímu poškození.) Pro fotony tato analogie s údery směřujícími z téhož směru znamená, že byly všechny donuceny kmitat při své cestě v jedné podélné rovině: světlo je polarizované.


Takhle tedy vypadá laserové světlo: proud fotonů, jejichž elektromagnetické vektory kmitají na stejné frekvenci, ve stejné fázi a v téže rovině. Laserový paprsek je monochromatický, koherentní a polarizovaný. Důsledkem těchto jeho vlastností je vysoká energetická účinnost a průraznost a také extrémně malý rozptyl, kterého lze využít nejen ke konstrukci puškových zaměřovačů, ale třeba i k přesnému měření vzdálenosti (v řádu centimetrů) mezi pozemním zářičem a pravoúhlým koutovým odražečem umístěným na Měsíci.



Černé úterý

Gamma je vědecko-technický nepolitický občasník, v němž se nezabývám efemérními tématy, která se probírají na titulních stránkách novin; minulý týden však došlo k události natolik osudové, že ani tak bezvýznamný pisálek, jaký plodí tyto řádky, ji nemůže mlčky ignorovat a dál si ve své věži ze slonoviny nezávazně brebentit o raketách, planetách a molekulách.


Barbarský útok na New York a Washington je velmi pravděpodobně zlomovým okamžikem, který bude jednou možná vnímán jako skutečný začátek jednadvacátého století, podobně jako to předchozí začalo naostro až v Sarajevu. Minulé úterý se událo něco, co tady ještě nikdy nebylo. Poprvé v historii padlo za oběť jedné sérii teroristických zločinů tak velké množství nevinných lidí; poprvé od získání nezávislosti se kontinentální území Spojených států stalo terčem vražedného útoku vnějšího agresora; poprvé byla supervelmoc napadena protivníkem, kterého nelze okamžitě jasně identifikovat a zničit.


Až do osmdesátých let 20. století byla válka definována jako násilné střetnutí dvou organizovaných ozbrojených sil, řízených svými vládami; byla to metoda řešení mezinárodních sporů, která přes všechnu svou brutalitu a zavrženíhodnost podléhala jistým zavedeným konvencím, jež se válčící strany více či méně snažily dodržovat, nebo to aspoň předstíraly. V devadesátých letech se tato definice ke zděšení civilizovaného světa hrůzným způsobem rozšířila, když v bývalé Jugoslávii ozbrojené bandy několik let páchaly plánovanou genocidu bezbranného civilního obyvatelstva. Reakce blahobytného a změkčilého Západu byla zaražená, váhavá a pokrytecká; bylo třeba ostudného poučení otřesných scén z bosenské války (v jejímž závěru se bázliví západní představitelé odhodlali k ráznému zásahu teprve pod tlakem už naprostého opovržení od vlastních voličů), aby Západ pochopil, že tváří v tvář brutální agresi nemůže ve svém bezpečí zůstat lhostejným. Díky tomu pak sice také opožděná, ale už aspoň rozhodná reakce NATO na krizi v Kosovu přišla příliš pozdě jen pro tisíce, a nikoliv pro statisíce obětí etnických čistek, a následný zásah v Makedonii zřejmě přes mimořádnou obtížnost situace už dokázal včas zabránit nejhoršímu.


Útok proti New Yorku a Washingtonu však přinesl úplně nový druh války; definici, která už je nejspíš konečná, protože je těžko si představit ještě bezohlednější způsob útoku. Je to válka, ve které neplatí už vůbec žádná pravidla; napadenému není dána žádná výstraha, zajatci se neberou a bezbranní civilisté, aniž by jim byla poskytnuta sebemenší možnost útěku nebo obrany, jsou nemilosrdně vražděni bez rozdílu věku, pohlaví, rasy, národnosti, smýšlení, čehokoliv. Teroristé zákeřně útočící pod pláštěm anonymity a nezranitelnosti nemají jiný cíl než zastrašit a ochromit protivníka maximálním počtem obětí.


Nikdo si nedělejme iluze o povaze této události a jejích důsledcích pro svět jako celek i pro nás samotné. Byl překročen další práh na cestě do pekel; fanatici rozpoutali zlo, které nezná hranic a nezastaví se před ničím.


Třetí světová válka začala 11. září 2001, a bude kupodivu vypadat o hodně jinak, než jsme se čtyřicet let obávali. Nebude to srážka mohutných konvenčních armád na širokých frontách ani apokalypsa soudného dne v dešti nukleárních hlavic. Namísto toho bude americká supervelmoc spolu se svými menšími spojenci pronásledovat unikající skupinky bezohledných atentátníků, jejichž skrýší i terčem bude celý svět. Nikdo se neschová do bezpečí vzdáleného kontinentu, osamělého ostrova nebo skrytého údolí; každá země bude muset říci, kde v tomto zápase stojí. Skončila éra bezzubých mírových misí, při nichž se tragičtí hrdinové v modrých přílbách a transportérech natřených na bílo pokoušeli přemlouvat po zuby ozbrojené hrdlořezy, aby zanechali vraždění. Květnatě hovořící vysoké komisaře OSN vystřídaly stíhací bombardéry, bitevní helikoptéry, letadlové lodě a ostří hoši ze speciálních jednotek. Pentagonští plánovači jsou odhodláni nenechat se zatáhnout do další ?vietnamské bažiny? ani uvíznout ve vleklé afghánské válce sovětského typu; bandité se stanou terčem bleskových výpadů ve stylu ?hit and run?, udeř a uteč. Teroristé brzy zjistí, jak katastrofální chyby se dopustili, když proti sobě vzbudili hněv tak mocného nepřítele.


Vláda Spojených států prohlásila, že se americké území stalo terčem agrese a vyhlásila válku celému světovému terorismu. Aktivace pátého článku washingtonské smlouvy NATO (práva každého člena na pomoc v případě napadení) znamená, že každý člen Aliance - včetně nás - je od té chvíle potenciálně ve válečném stavu s nepřáteli svých spojenců.


Česká republika byla od svého vzniku ve válce už jednou - za spojenecké invaze do Kosova; ustrašené postoje mnoha našich obyvatel měly tehdy k rozhodnosti daleko, a vyhýbavé reakce většiny ústavních činitelů byly prostě ostudné. Teď jde o mnohem víc. Chceme-li být součástí euroatlantického společenství, nemůžeme předstírat, že se nás útok proti Americe netýká. Chceme-li spoléhat na pomoc spojenců, nemůžeme ji sami odepřít. Řeč většiny našich představitelů je zatím až překvapivě jednoznačná; jako obvykle nezklamal prezident, který svým zadrhávajícím způsobem zaujal pevný postoj, a překvapivě rozumně promluvili i někteří z těch, od nichž bych to už nečekal. Už se ale zase objevují v novinách dopisy čtenářů rozhořčených nad tím, že bychom měli riskovat svoje bezpečí pro ?cizí zájmy?; ani mediální tanečky našeho kluzkého ministra zahraničí a jeho povedených podřízených nevěstí nic dobrého. Dejme si na ty pány pozor, abychom se zase nemuseli za svou vládu stydět.


Nadcházející údery proti teroristickým základnám budou představovat vysoce technické a operačně mimořádně obtížné zásahy. Není příliš pravděpodobné, že by Pentagon žádal o výsadek našich jednotek rychlého nasazení v Kandaháru; podle všeho se zatím zdá, že asi tak jediné spojenecké jednotky, které při takové práci nebudou Američané považovat za přítěž, budou britští výsadkáři a elitní SAS a SBS. V Česku bude bohatě stačit, když se prostě pevně postavíme po bok svých spojenců, převezmeme svůj díl odpovědnosti, poskytneme případnou logistickou podporu, přestaneme dodávat tanky do zemí, kde možná už příští týden budou umírat američtí vojáci, zdržíme se hloupých řečí v Radě bezpečnosti i vymýšlení idiotských mírových plánů a - dojde-li na nejhorší - nesesypeme se na hromadu, až na Masarykově nádraží vybuchne první bomba. Což je ostatně eventualita stejně děsivá jako málo pravděpodobná, protože teroristé mají po celé Evropě spoustu daleko důležitějších a efektnějších cílů než jsme my - leda by si mysleli, že budeme psychologicky snadným terčem. Dřívější reakce by je k takové domněnce rozhodně mohly svádět.


Mluvit v téhle chvíli o světové válce může vypadat hodně přehnaně, a nikdo nemůže vyloučit, že všechno skončí u dvou tří rázných trestných výprav. Většina těch, kteří do toho opravdu vidí, však hovoří o cílech v zemích, které jsou od sebe vzdálené tisíce kilometrů, a o kampani, která potrvá dva roky nebo taky dvacet let. Vzpomeneme-li na nedávnou minulost takových krajů jako Severní Irsko, Baskicko či Střední východ, může se i tak škarohlídská prognóza ještě ukázat jako naivní optimismus. S největší pravděpodobností teď všechny slušné lidi po celém světě čeká dlouhý, zákeřný, chaotický a krvavý zápas s nepřítelem, který jednou za čas tu a onde zasadí smrtící úder, ale hlavně nám bude den co den na každém kroku znepříjemňovat život. Zkuste se zeptat někoho, kdo se tenhle týden pokoušel někam letět letadlem; a to je teprve začátek. Londýňané a Izraelci tenhle způsob života dávno znají, a jenom ze zvyku jsme si vždycky mysleli, že nám se něco takového nikdy stát nemůže.


Špatná zpráva prvního podzimu nového století spočívá v tom, že čelíme hrozbě, s níž si zatím ani ti nejsilnější příliš nevědí rady. Dobrá zpráva zní, že tentokrát bylo - doufejme - nebezpečí odhaleno ještě včas, síly odplaty jsou mocné, západní svět jednotný a dokonce i většina islámských zemí si uvědomuje, že podporovat takové zlo nemůže být v jejich zájmu. Nejtěžší bude vytrvat ve chvíli, kdy se dlouhé úsilí bude zdát marné - abychom nebyli jako ti váhaví neutrálové, na jejichž adresu řekl Winston Churchill v zimě 1939: ?A přestože jim osud Polska civí do tváře, diletanti a krátkozrací žvanilové se nás někdy táží - Zač to Británie a Francie vlastně bojují? Na to odpovídám - Kdybychom přestali bojovat, brzy byste to poznali.?





Celý článek | Autor: Jarda Pecka | Počet komentářů: 7 | Přidat komentář | Informaèní e-mailVytisknout článek


©2001 Zbyněk Slába, grafické prvky - Renáta Řehová
Stránky byly vytvořeny s využžitím redakčního systému: PhpRS