Гонка за термоядерной энергией напоминает попытку удержать молнию в бутылке. Десятилетиями физики бьются над тем, чтобы воссоздать на Земле процессы, питающие Солнце. Главная трудность — заставить лёгкие ядра сливаться, преодолевая взаимное отталкивание, и при этом получить больше энергии, чем было затрачено на разогрев и удержание плазмы.
Новая работа предлагает неожиданно изящное решение. Устройство из Техасского университета в Остине устроено как карусель, которая не просто крутит сиденья, но и сжимает их со всех сторон. Сначала плазма (раскалённый газ из заряженных частиц) медленно разогревается в этом вращающемся магнитном зеркале — как суп на плите. А затем происходит быстрое сжатие сразу по всем направлениям: и с боков, и сверху-снизу. Этот двойной удар резко повышает плотность и температуру в центре, запуская лавину термоядерных реакций.
Авторы опираются на уже проведённые эксперименты и патенты. Их расчёты показывают, что метод способен вплотную подойти к критерию Лоусона — заветному рубежу, после которого термоядерная реакция начинает окупать себя. Карусель, сжимающая плазму, может оказаться тем самым коротким путём к чистой энергии, который человечество искало с середины прошлого века.
Критерий Лоусона — это произведение плотности плазмы, температуры и времени удержания энергии. Для дейтерий-тритиевой смеси нужно около $10^{20}$ частиц на кубический метр, умноженных на секунды, при температуре в сотни миллионов градусов.
В романе «Проблема трёх тел» Лю Цысиня инопланетяне-трисоляриане используют похожий принцип: они сжимают вещество до чудовищных плотностей, чтобы запустить термоядерные реакции в своих миниатюрных «звёздах».