אורות גבוהים

מאת איה גולדשמיד

הפיזיקאי תיאודור מַיְמַן הגיע לזירה, שהיתה עמוסה במדענים שעשו כמותו, ימים כלילות, כדי לייצר את קרן הלייזר. ממש כמוהו הם הקדישו את חייהם לרצף ניסויים בלתי פוסקים, כישלונות חוזרים ונישנים, ניקוי מעבדות והצבת הכלים בפעם האלף על שולחן העבודה.

התקווה היא שהניעה אותם, התקווה שיהיו הם הראשונים לספר לעולם כיצד פגשו בה.

אך הפיזיקאי הגיע באיחור. "אני אוהב הרפתקאות", סיפר לאחר מכן, "וזה היה שיא ההרפתקה".

בגליל קטן הוא טמן גביש מוצק של אבן אודם, האיר אותו במנורה, וחיכה. ב-16 במאי 1960 קרנה קרן הלייזר האדומה במעבדה של מיימן. אדומה, פשוטה וטהורה. אבל האנושות לא עצרה באדום.

ניצחון האור על החושך

השם "לייזר" הוא לא קיצור של "אליעזר". באנגלית המילה הזו היא ראשי תיבות של: "הגבּרת אור באמצעות פליטה מומלצת של קרינה" (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – ובקיצור: Laser).

קרן הלייזר היא, למעשה, קרן אור, אבל אור שונה מאוד מזה שאנו מכירים. האור הבוקע מפנס הרחוב או ממנורת הלילה שלנו מפיק את כל קשת הצבעים בו-זמנית. מכֵיוון שהצבעים מתערבבים אלה באלה, כל שאנו יכולים לראות בעינינו הוא רק אור לבן, המתפזר לכל הכיוונים בצורה שווה. לעתים, כאשר אנו מעוניינים למקד את האור המפוזר בחלל לכִיוון אחד, כדי להאיר שביל הליכה בלילה חשוך, למשל, מתקינים עדשה בקצה הפנס, ואם מכוונים את אלומת האור ישירות לעיניים – האור החזק עלול אפילו להכאיב.

אור הלייזר מגיע אלינו כשהוא כבר ממוקד פי אלף מאור של פנס, ולכן כל עוצמת האור מתרכזת בנקודה קטנה מאוד ובעלת צבע אחיד (כחול או אדום-כתום), וכשאור הלייזר מכוּוָן ישירות לעיניים, זה כבר לא סיפור של כאב קל, ומדובר בסכנה של ממש.

איך נוצרת קרן הלייזר?

כל חומר בעולם עשוי מאטומים. האטום בנוי מגרעין וסביבו אלקטרונים, הנמצאים תמיד במתח חשמלי.

כשזרם חשמלי פוגע באטום, האלקטרונים מתחילים להתרגש ולקפץ, כשתוך כדי ההשתוללות הכללית הם פוגעים בעוד אטומים, וגורמים גם להם להתרגש בתגובת-שרשרת בלתי פוסקת.

מסיבה הזו נפלטים ה"פוטונים" – חלקיקי האור. קרן הלייזר נוצרת בתוך שפופרת, שהיא צינור קטן הממולא בחומרים מיוחדים כמו גזים או מתכות שונות. החשמל מוזרם לשפופרת, ובסופה עומדת מראה מיוחדת המונעת מכל פוטון נרגש לצאת החוצה (המראה מחזירה את רובו הגדול של האור).

רק חלקיקי אור המסוגלים לציית ולצאת החוצה בזרם ישר וממוקד מקבלים אישור יציאה. לפי עדי ראייה, הם עוד יגיעו רחוק.

אור וגידים

הלייזר הוא אור חזק, ומסוגל לנוע למרחק רב. בימינו מקובל כי מורים או מרצים המעוניינים להסב את מבטנו אל הלוח, משתמשים במצביע לייזר פשוט וזול, בעזרתו ניתן לסמן מטרה באמצעות נקודה אדומה וזוהרת ממרחק של עשרות מטרים!

מכשיר לייזר חזק יותר יכול להאיר למרחקים של מאות מטרים, ולשמש ככוֶונת לנשק. הכדור יפגע בדיוק במקום עליו נחה נקודת האור האדומה והממוקדת, מה שהופך כל צליפה לפשוטה יותר ולממוקדת מטרה.

כיום אי אפשר לדמיין את החיים ללא הלייזר. קרני הלייזר מסייעות למטוסים לא לאבד את נתיבם, ובעזרת הלייזר אף מיירטים טילים (מפילים טיל עוין בדרכו ההרסנית לעבר מטרה). ישראל וארצות הברית פיתחו במשותף מערכת לייזר המיירטת טילי קטיושה (אותם טילים שנפלו בצפון הארץ בתקופת מלחמת לבנון השנייה,לפני ארבע שנים).

מערכות סי-די (קומפקט-דיסק)  ודי-וי-די הקוראות תקליטורים בנויות על אור הלייזר. בעבודות הבניין יוצרים קווים ישרים עם האור הזה, ומודדים אתו מרחקים בתחרויות ספורט.

אור הלייזר מסייע גם בפיסול בזכוכית ובחיתוך פלדה, אבל המעריץ הנלהב ביותר של אור הלייזר הוא דווקא מדע הרפואה. הלייזר מסייע בטיפולי שיניים (כגון ביצוע סתימות והלבנת שיניים), בניתוחים של תיקוני ראייה ואפילו בהרס גידולים סרטניים. מסתבר שניתוח לייזר הוא מדויק יותר, קצר יותר, וההחלמה ממנו מהירה והרבה פחות כואבת. הלייזר הרפואי הוא מכשיר הפולט קרן לייזר העשויה מחלקיקי האור – הפוטונים – ידידינו משכבר. בשעת המִפגש בין קרן הלייזר לרקמה חיה בגוף האדם קורה משהו. הרופאים מקווים שלמשהו הזה יקראו "ריפוי".

וכשאנו צופים בסרטי המדע הבדיוני, ורואים אנשים הנלחמים זה בזה ברובי לייזר קטלניים, נשאר רק לקוות שהאור הזה רק יוסיף לנו רק בריאוּת.

הידעת?

אור הלייזר הוא ממש לא מִשחק ילדים. העין שלנו רגישה מאוד לפגיעת קרן לייזר. אפילו פגיעה חד-פעמית עלולה לגרום לנזק ואף לעיוורון.

מכשירי לייזר מסוימים דורשים שימוש במשקפי מגן, הצבת שילוט אזהרה בולט, והתקנת מפסקי הגנה