В камере, похожей на металлическую бочку, за двести наносекунд разряжается ток в четыреста тысяч ампер. Внутри — кольцо аргоновой плазмы, сжимаемое собственным магнитным полем, как ладонь, сжимающая снежок. Это Z-пинч: плазму сдавливают к оси, и она разогревается. Но до сих пор никто не видел, как именно газ движется внутри этого снежка — сразу по всем трём направлениям: вдоль оси, вокруг неё и поперёк.
На установке Llampüdkeñ плазму просветили лазером с трёх сторон одновременно. Свет, рассеянный на электронах, рассказал о скоростях. Оказалось, у оси газ летит вдоль оси со скоростью 60–70 километров в секунду — быстрее пули, но только если внешнее магнитное поле слабое. Стоит усилить поле до 0,1 тесла, и этот поток почти замирает: скорость падает до плюс-минус 20 километров в секунду. Это как если бы сильная рука удерживала снежок от сплющивания в блин.
Вращение плазмы тоже удивило. Раньше его замечали только у края, а теперь видно: вихрь пронизывает весь столб, только у оси крутится медленнее, а к краю — быстрее, по плавной кривой, похожей на профиль воронки в раковине. Причём вращение появляется, даже если изначально радиального магнитного поля нет — оно рождается само в процессе сжатия. А если такое поле добавить снаружи, вращение усиливается.
Эти измерения похожи на чтение пульса у взрыва. Теперь видно, куда уходит энергия сжатия: часть её тратится не на нагрев, а на разгон газа вдоль оси и на вращение. Если научиться управлять этими потоками, плазму можно сжимать эффективнее — а это прямой путь к компактным источникам термоядерной энергии, где плазму держат не стенками, а магнитным полем.
Аргон, который используют в таких экспериментах, — тот же газ, что светится фиолетовым в неоновых вывесках, только там он подмешан к неону.