Изобрели телеграф, затем айфон: гениальные идеи, изменившие мир

Если вы когда-нибудь читали комиксы о супергероях или смотрели научно-фантастические фильмы, вы наверняка видели, как злодея или инопланетянина поражает луч света. Лазерное оружие – луч смерти, световой меч или тепловой луч – уже более века является стандартным элементом научной фантастики.

Настоящие лазерные лучи появились только в конце 1950-х годов, а в повседневную жизнь они вошли лишь в 1970-х. Когда лазер наконец-то появился, его первое массовое применение заключалось отнюдь не в качестве мощного оружия, а для того, чего авторы фантастики и представить себе не могли: сканирования штрих-кодов.

Лазер – это один, невероятно концентрированный луч света. Его не существует в природе; он создан с помощью человеческих технологий. Естественный или обычный электрический свет имеет несколько длин волн, или цветов, которые распространяются в разные стороны. Лазерный луч имеет лишь одну длину волны, и она распространяется в одном направлении. Как и лампочка, лазер не является творением одного изобретателя; он стал результатом работы в исследовательских лабораториях и самостоятельных попыток физика Гордона Гулда, который придумал слово «лазер» и запатентовал конструкцию одного из них.

Итак, лазеры – это очень интенсивные, узкие пучки света, которые можно использовать с невероятной точностью. Задержите эту мысль, и давайте вернёмся в 1940-е годы и посмотрим на другое изобретение: штрих-коды.

В конце 1940-х годов два аспиранта, Бернард Сильвер и Норман Вудленд, создали машиночитаемый код для идентификации товаров и цен. Первый штрих-код выглядел как «яблочко» на мишени и для его прочтения требовалась лампочка в пятьсот ватт – почти в десять раз ярче, чем любая другая. Однако изобретение лазера сделало возможным использование небольших ручных сканеров. Лучевой пистолет из фантастики превратился в оружие розничной торговли в реальной жизни.

QR-код, векторная иллюстрация.

Технология штрих-кодов распространялась медленно: в 1978 году сканеры имелись только в одном проценте магазинов. Однако сканирование позволило магазинам получать информацию не только о ценах, но и о продажах, наличии товара, пополнении запасов и клиентской базе. Имея более точную информацию о товарах и продажах, розничные компании смогли более взвешенно подходить к выбору количества сотрудников и необходимых закупок. Сети и супермаркеты превратились в огромные магазины и распространились по всему миру. В современном мире штрих-коды используются не только на кассах. QR-код (Quick Response) – тип штрих-кода, изобретённый в 1994 году в Японии, – представляет собой чёрные квадраты, расположенные в виде узора на белой сетке, который может быть «прочитан» смартфоном или камерой. QR-коды широко используются в рекламе и продвижении товаров, онлайн-покупках, банковских услугах и путешествиях. Они появляются на всём – от рекламных щитов до визитных карточек и футболок.

Лазерная точность

Лазерные лучи, впервые нашедшие практическое применение в сканировании штрих-кодов, сегодня используются практически во всех сферах современной жизни: хирургия и медицинские процедуры, производство, сверление и сварка, музыка и кино, глобальные коммуникации. Лазеры даже становятся ядерными.

Учёные из Национального научного центра Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Северной Калифорнии (NIF) построили самую большую в мире лазерную систему с самой высокой энергией. Их цель – использовать лазеры для создания нового источника энергии на основе ядерного синтеза, процесса, который естественным образом происходит в плотном ядре нашего Солнца и других звёзд.

Импульс маломощного лазерного излучения посылается по оптоволоконным кабелям, после чего расщепляется на 192 отдельных луча; их мощность усиливается в миллион миллиардов раз, достигая ста тысяч гигаватт. Все 192 луча одновременно направлены на крошечную каплю водорода. Лазеры должны быть расположены с умопомрачительной точностью: это как если бы вы были питчером на бейсбольном стадионе в Сан-Франциско и пытались бы выбить мяч, летящий со стадиона в Лос-Анджелесе… на расстоянии 350 миль.

Как только лазерные лучи попадают на каплю, водород выделяет энергию. Много энергии – как в ядерном синтезе, сверхгорячем, сверхплотном процессе в звёздах, соединяющем атомы водорода и высвобождающем ошеломляющее количество энергии. В тот момент, когда лазеры сжимают водородную мишень, топливная гранула является самым горячим местом в Солнечной системе – даже горячее центра Солнца.