Zvaigžņu kari 7: kā izveidot īstu gaismas zobenu
Gaismas zobena ideja ir vienkārša – fiziķiem noteikti jābūt pietiekami gudriem, lai tādu ražotu
Džanluka Sarri , Karalienes universitāte Belfāstā
Kā zinās pat nejauši Zvaigžņu karu fani, gaismas zobeni, iespējams, ir stilīgākais ierocis, kāds jebkad parādījies lielajā ekrānā. Gaismas zobenu cīņas ir tik elegantas, ka tās ir gandrīz hipnotiskas, un, lai gan ne visiem no mums caur vēnām plūst pietiekami spēcīga Spēka plūsma, gaismas zobens labajā rokā ir visnāvējošākais ierocis Visumā.
Gaismas zobena ideja ir vienkārša ģeniāla: viegls un ārkārtīgi spēcīgs instruments, kas izmanto enerģijas lāpstiņu, lai ne tikai vienā sitienā sagrieztu Tumšās puses mācekļus, bet arī darbotos kā efektīvs vairogs pret lāzera sprādzieniem. Tātad, kāpēc mums dzīvē nav strādājošu gaismas zobenu? Protams, fiziķiem ir jābūt pietiekami gudriem (un pietiekami lieliem Zvaigžņu karu faniem), lai varētu radīt kādu no šiem neticamajiem objektiem.
Acīmredzamais gaismas zobena uzbūves veids būtu lāzera izmantošana, ko var uzskatīt par īpaši spilgtu un virzītu gaismas uzliesmojumu. Taču, lai gan lāzertehnoloģijas nepārtraukti virzās uz efektīvākām un praktiskākām mašīnām, mēs joprojām esam jūdžu attālumā no strādājoša gaismas zobena. Apskatīsim, kāpēc.
[[{'type':'media','view_mode':'content_original','fid':'88179','attributes':{'class':'media-image'}}]]]
Pirmais izaicinājums ir padarīt jūsu gaismas zobena asmeni pieņemamā izmērā, teiksim, apmēram trīs pēdas. Lai to izdarītu, jums ir jāapstājas lāzera staram noteiktā punktā. Tas nebūs viegli, jo gaismai ir diezgan spēcīga dabiskā tendence turpināt ceļot ja tam nav nekādu šķēršļu.
Viens no risinājumiem varētu būt novietot nelielu spoguli lāpstiņas galā. Bet vai varat iedomāties, cik apkaunojoši būtu parādīties kaujas laukā ar gaismas zobenu, ko ieskauj vesela atbalsta konstrukcija mazam spogulītim tā galā? Neatkarīgi no tā, ka šāds asmens ir ļoti trausls, tas nevienam nespētu nodarīt pāri.
Otra problēma ir tā, ka asmenim būs nepieciešama liela jauda, lai varētu izgriezt materiālus. Rūpniecībā izmantotie metināšanas lāzeri to var izdarīt, bet parasti tiem ir nepieciešams vairāki kilovati jaudas . Šo lāzeru barošanas avots ir milzīgs un noteikti neietilpst gaismas zobena mazajā rokturā. Turklāt jums būtu nepieciešams ievērojams dzesēšanas mehānisms, ja nevēlaties, lai rokturis kļūtu kvēlojošs un izkausētu jūsu roku.
Papildus šiem praktiskākajiem punktiem gaismas zobenu cīņu pārsteidzošie efekti būtu neiespējami. Divi lāzera gaismas zobeni nekad nesaskartos viens pret otru. Viņi vienkārši izietu viens otram cauri bez ietekmes. Turklāt lāzers fokusē gaismu vienā virzienā tik asi, ka jūs to nevar redzēt ja vien neskatās tieši uz leju tās asij. Tas ir iemesls, kāpēc klubos izmantotajiem lāzeriem ir nepieciešami dūmi vai migla, lai tie būtu redzami. Dūmu daļiņas darbojas kā sīki izkliedētāji, kas izsmidzina lāzera gaismu un padara starus redzamus.
[[{'type':'media','view_mode':'content_original','fid':'88180','attributes':{'class':'media-image'}}]]]
Bet viss vēl nav zaudēts. Neviens nekad nav teicis, ka gaismas zobenam ir jābūt balstītam uz lāzertehnoloģiju. Alternatīva jau pastāv plazmas veidā. Plazma faktiski ir tik karsta gāze, ka tās atomi tiek sadalīti svarīgākajos komponentos, proti, elektronos un kodolos. Tos var ģenerēt, gāzei pieliekot spēcīgas elektriskās izlādes (piemērs ir zibens), un tās spēj izturēt karstu temperatūru līdz pat miljoniem grādu pēc Celsija.
Interesantākais ir tas, ka karstās plazmas mēdz izdalīt dažādas krāsas atkarībā no gāzes, no kuras tās ir izgatavotas. Piemēram, neona gaisma ir nekas cits kā caurule, kas piepildīta ar neona gāzi plazmas stāvoklī. Jedi bruņinieku zaļie gaismas zobeni varētu būt izgatavoti no hlora plazmas, kas izstaro pārsvarā zaļo gaismu, savukārt Situ neliešu sarkanie gaismas zobeni varētu būt izgatavoti no hēlija, kas pārsvarā izstaro sarkanā-violetā krāsā. spektra apgabals.
Kā plazmas gaismas zobens varētu darboties praksē? Nelielu, bet jaudīgu barošanas bloku, kas paslēpts rokturā, var piestiprināt pie gara un niecīga kvēldiega, kas nes elektrisko izlādi un pūš ap to gāzi. Kad jūs to ieslēdzat, kvēldiegs kļūtu kvēlojošs, un gāze ap to pārvērstos plazmā, izstarojot savu krāsu visos virzienos. Plazmas degošais karstums acumirklī izkausētu jebkuru priekšmetu, kuram tā pieskaras, griežot tīri kā asmeni.
Jums joprojām var rasties problēmas, lai padarītu visu kompaktu (kur jūs glabāsiet gāzi, lai to nepārtraukti izpūstu no kvēldiega?) un pietiekami izturīgu, lai pretotos cita gaismas zobena triecienam, taču tas ir labs sākums. Galu galā Galaktiskā impērija netika uzcelta vienā dienā.
Džanluka Sarri , lektore Matemātikas un fizikas skolā , Karalienes universitāte Belfāstā
Šis raksts sākotnēji tika publicēts Saruna . Lasīt oriģināls raksts .
