الليزر يحتفل بعيده الخمسين والعلماء يعكفون على اكتشاف أسرار الشعاع

في البداية رفضها العلماء على اعتبار أنها "حل يبحث عن مشكلة"، ولكن عندما خرج أول شعاع ليزر قبل نحو 50 عاما من اليوم من مختبر أبحاث كاليفورنيا هيوز - لم يأخذ فترة طويلة، حتى أصبحت له وظائف عديدة محورية في الحياة.
وبعد أن كان كتّاب الخيال العلمي يسردون قصصا كثيرة حول أسلحة وإشعاعات تشبه الليزر في القرن الثامن عشر، أصبح الليزر وهو اختصار لـ "تضخيم الضوء بانبعاث الإشعاع المحفز" شائعا في الحياة المعاصرة.
وأصبحت تقنيات الليزر اليوم متداخلة في حياتنا، سواء أردنا التحدث بالهاتف أو الاستماع إلى الأغاني، أو حتى الحصول على بشرة صافية، فالليزر هو الجواب.
ويقول مدير منتجات الليزر في الشركة الألمانية تريومف مارك برونسكي "كل شخص في هذه الحياة له ارتباط بشكل أو بآخر بالليزر، ولكن غالبية الناس لا يعرفون ذلك".
ويضيف "هل سئمتم من الوشم الذي حصلتم عليهa في الثمانينيات؟، هل تريدون مشاهدة الأفلام بجودة عالية؟، وهل تعبتم من النظارات أو العدسات اللاصقة؟ الليزر يمكنه مساعدتكم في كل ما تريدون".
والليزر هو أي شعاع ينبعث من جهاز يخلق حزمة كثيفة من الضوء، ثم يقوم بمضاعفتها، ويعمل جهاز الليزر على انعكاس الضوء بلون واحد، أي أنه ذو طول موجة واحدة بين المرآة الخلفية والعدسة. ويتم ذلك بتحفيز الوسط على إنتاج ذلك اللون من الضوء وهي خاصية من خصائص الوسط. وبعد انعكاس شعاع الضوء داخل الوسط عدة مرات نصل إلى وضع اتزان بين عدد الأشعة المتجمعة في الوسط، والتي تتميز بانتظام (خطوة) الأشعة عن طريق الانعكاس المتعدد، والشعاع الخارج.
وعندما أنهى العلماء هذا الاختراع لم تتقبل الصحف فكرة النشر عنه، ولكن مع قليل من الجهد والمثابرة، أصبح هذا الاختراع محط الأنظار، وأصبح هذا الاكتشاف والاختراع ذا أهمية القصوى.
ولا يوجد مجال لذكر تطبيقات الليزر جميعها، ولكن نعرض هنا لبعض من تطبيقات الليزر، مع الإشارة إلى التطوير الذي قد يحدثه هذا الشعاع في كل تطبيق مستقبلا.
الليزر في الجراحة
استخدم الليزر في العمليات الجراحية مثل جراحة المخ والقلب والأوعية الدموية والجراحة العامة. وفي العام 1960 اخترع جهاز الليزر، الذي يطلق الأشعة وحيدة اللون والاتجاه ويمكن أن تتركز بدرجة عالية بواسطة عدسة محدبة. كما أن هناك الكثير من المواد القادرة على إطلاق أشعة الليزر منها المتجمدة مثل الياقوت الأحمر وزجاج النيوديميوم، والغازية مثل الهيليوم والنيون والزينون، ومواد شبه موصلة مثل الزرنيخ والجاليوم وانتيمون الإنديوم.
كما يستخدم الليزر في إزالة الأنسجة غير المرغوب بها مثل؛ الأورام والبثور والوشم، وبأخف ألم من دون ترك ندب الجراحة الاعتيادية، ويستخدم الليزر في علاج مشاكل البصر والتخلص من النظارات.
الليزر في الترفيه
استمتع عشاق الفلك لعقود طويلة بعروض الليزر، التي تقام في القباب الفلكية في كل مكان، حيث يقوم الشعاع وعلى شاشة ما برسم صور وأشكال هندسية مثيرة وجميلة.وتطورت عروض الليزر تلك، وأصبحت من أشهر العروض الترفيهية، وأضيفت إليه الألعاب النارية والأشكال المختلفة من ألوان الليزر، كما قام الجيش الأميركي باستخدام عروض الليزر في التدريب العسكري في السبعينيات من القرن الماضي، كما دخل الليزر في العديد من الألعاب الترفيهية كالأسلحة، وتم افتتاح العديد من مراكز الترفيه الذي تقدم الليزر كألعاب ترفيهية ومسلية. حيث يقوم الزبائن بارتداء أزياء خاصة والانقسام في فرق لخوض حروب وهمية بأسلحة الليزر.
الليزر في الاتصالات
يرتبط الليزر باتصالتنا الهاتفية وبالانترنت ارتباطا وثيقا، وذلك من خلال ما يعرف بالألياف البصرية.
والألياف البصرية عبارة عن كابلات رقيقة جدا مصنوعة من الزجاج تستخدم لنقل المعلومات الرقمية للهواتف وأجهزة الكمبيوتر وكوابل التلفزيونات، وتستخدم نبضات الليزر لنقل البيانات بسرعة مذهلة. أما لمستخدمي الكمبيوتر، فشركات الاتصال تؤكد أن الألياف البصرية يمكنها تحميل الموسيقى والفيديو وغيرها من الملفات على أجهزة الكمبيوتر 25 مرة أسرع من الكابلات التقليدية.
ويبدو جليا من الحماس الملموس على مشروع غوغل بإنشاء الألياف ورغبة الشركات في تجربة الكابلات التي تعمل بالليزر داخل المنازل.
الأقراص المدمجة
في كل مرة يقوم فيها الفرد بتشغيل المسجل الرقمي ويستمع إلى الأقراص المدمجة، يقوم خلال ذلك بتشغيل شعاع صغير من الليزر.
وسواء كان القرص صوتا أو صوتا مع صورة، فالتطبيق ذاته، حيث يتم إطلاق شعاع من الليزر على نقاط محددة في القرص، واختلاف هذه النقاط ينتج أصواتا وصورا مختلفة تظهر أمام المستخدم ويستمتع بها.
وعندما يشعر المستخدم بأن هنالك قفزة ما في القرص في الصوت أو الصورة، فهذا يعني أن الليزر لم يستطع قراءة بيانات على القرص بسبب وجود خدش أو غبار عليها، ولا يقع اللوم على شعاع الليزر المنتظم.
الخطوة التالية في عالم الليزر
يقوم العلماء في جميع الحقول بالتفكير والبحث لزيادة استخدام الليزر وإدخاله في اختراعات وتطبيقات متعددة.
سلاح الجو الأميركي يدرس تطبيق نظام دفاع الليزر المحمول جوا حتى وإن كانت كلفته باهظة.
كما بدأ الليزر في الدخول في تطبيقات الهولوغرام والعوالم الافتراضية واستكشاف الفضاء، بالإضافة إلى أنه بدأ في التقلص حجما تماما كما الأجهزة الإلكترونية.
ويشير العلماء إلى أن الليزر الذي كان شعاعه يملأ الغرفة، أصبح الآن بحجم صغير جدا لمواكبة الاتجاه السائد في تصغير الأجهزة والاستفادة منها لإعطاء نتائج مذهلة.
ولكن هل هذا يعني أن أجهزة الليزر المحمولة أصبحت قاب قوسين أو أدنى منا؟ فلا يوجد شك أن مستقبل الليزر، ما يزال واعداً. فالتطور السريع لأنواع الليزر وطرق تصميمه وتصنيعه في الماضي من جهة، والبحوث المستمرة حوله من جهة أخرى، يؤكدان أن الاهتمام به لن يشهد تراجعاً في المستقبل القريب. فمع كل يوم يطل علماء جدد يحملون أفكاراً مبتكرة، ويجرون اختبارات متطوّرة، كي يتوسع دور الليزر في العلوم وتقنياتها كافة.عن
عن موقع: CNN technology
عن جريدة الغد