Пирамида в Гизе: усыпальница или энергостанция

Мазер — это сокращенное название микроволнового квантового генератора. Он был создан до лазера — другой акроним, означающий оптический квантовый генератор, — который, когда его только разработали, называли оптическим мазером Итак, давайте рассмотрим принцип действия лазеров и мазеров.

Чтобы понять принцип работы мазера, лучше начать с описания того, что мы все способны видеть, — со света. Большая часть известного нам света — это некогерентный свет. Свет лампы дневного света, заливающий наши дома после щелчка выключателя, является следствием электрического разряда, возбуждающего атомы в газообразной среде и посылающие электроны на боже высокую орбиту вокруг протона. Электроны не могут до бесконечности находиться на этом боже высоком энергетическом уровне и в конце концов опускаются обратно до своего исходного, или «основного состояния», освобождая при этом массу электромагнитной энергии. Эта масса энергии называется фотоном. Фотоны и есть тот свет, который мы видим, и их свойства, т. е. длина волны и частота, зависят от атомов в газе. Мы определяем эти свойства по цвету света. В лампе дневного света излучение фотонов носит беспорядочный характер, и они летят в совершенно непредсказуемом направлении (см. рис. 50). Количество постоянно излучаемых фотонов настолько велико, что они летят во всех мыслимых направлениях, освещая в результате помещение.

_{Рис. 50. Лампа дневного света}

Особенность лазера основана на том допущении, что, хотя фотоны в оптической трубке распространяются во всех направлениях, какое-то из этих направлений совпадет с направлением трубки, оно будет параллельно ее оси. Стало быть, если мы поместим на концах трубки зеркала и установим их параллельно друг другу, фотоны будут отражаться от зеркал и лететь обратно вдоль оси.

Вот тогда-то и срабатывает принцип «индуцированного излучения» лазера. Фотон, летящий обратно вдоль оси, сталкивается с атомом, электрон которого находится на боже высоком энергетическом уровне. При этом электрон под воздействием фотона опускается на боже низкий энергетический уровень, что стимулирует испускание другого фотона. Теперь вдоль оси трубки к зеркалу на другом ее конце летят два фотона. Затем количество фотонов увеличивается сначала с двух до четырех, потом до восьми и так даже (см рис. 51). Учитывая, что фотоны распространяются со скоростью 186 282 мили в секунду, за сравнительно короткое время, энергия в лазере накапливается почти мгновенно[97].

_{Рис. 51. Принципы действия лазера}

_{1. Фотон. 2. Атомы. 3. Выходной сигнал. 4. Заднее зеркало. 5. Выводное устройство}

Впрочем, лазер подвержен тем разрушительным колебаниям, о которых мы уже говорили и которые явились причиной обрушения моста Такома Нэрроуз. Камера лазера — это резонатор, и от некоторого количества энергии необходимо избавляться, иначе резонатор разрушится. С этой целью зеркало покрывают материалом, пропускающим определенный процент энергии лазера через нижний слой, остальная же энергия возвращается обратно в камеру.

Луч света, испускаемый лазером, когерентен, направлен (не распространяется, как свет от карманного фонарика) и монохроматичен. Другими словами, свет одной частоты или одного цвета проходит через заднее зеркало в виде очень узкого луча. Свет распространяется волнами, и волны лазерного луча имеют одну и ту же длину и совпадают по фазе. Вот что можно сказать о распространении луча лазера. Поскольку луч когерентен и направлен, свет не видно до тех пор, пока он не встретится с каким-нибудь объектом, например, демонстрационным экраном или дымом в воздухе.

Как известно, электрическая лампочка является источником некогерентной световой энергии, а микроволновая печь может служить примером некогерентной микроволновой энергии. Мазер отличается от лазера тем, что его фотоны находятся в другой част электромагнитного спектра — тем не менее принцип их действия одинаков. Существует много конструкций лазеров и мазеров (см. рис. 52). В пирамиде Хеопса имеются доказательства того, что древнеегипетские инженеры и конструкторы знали и использовали принципы мазера для концентрации энергии, поглощаемой при помощи пирамиды из Земли, и доставки ее во внешний мир. Подтверждение тому можно отыскать в Царской камере.

_{Рис. 52. Усилитель сверхвысокой частоты}

_{1. Входящая энергия. 2. Входной сигнал. 3. Первый изолятор. 4. Кристалл. 5. Второй изолятор. 6. Выходной сигнал. 7. Трехкаскадный усилитель сверхвысокой частоты}