… En elegant vapen för ett mer civiliserat ålder. Så lasersvärd infördes för cirka 40 år sedan. Att vara en vanlig del av entourage av något Jedi, glödande svärd för tusentals år hölls i den galaktiska Republiken. Tillsammans med den första offentliga framträdanden var 1977, när han släppt den första filmen “Star wars”, den distinkta suset av en ljussabel och en episka striden mellan Darth Vader och Obi-WAN Kenobi som etsat sig fast i minnet hos tittarna. Ledande forskare Fermi lab är att undersöka möjligheterna för att göra en riktig död till liv. Och, säger don Lincoln, han är säker på att synas.
Att bygga en ljussabel
Med tanke på påverkan av serien “Star wars” på samhället, var det oundvikligt framväxten av ett segment av samhället som ville göra en ljussabel och även träning med honom. Men vad tekniken kan ligga i dess grund? Här började de första försöken till en reverse engineering av denna enhet. Reverse engineering i detta sammanhang är att tänka på hur det kan göras… och inte för att bygga ett svärd.
Du måste erkänna, det skulle vara trevligt att få detta svärd som en gåva till det Nya året. Men Star wars, gillar det eller inte, detta är science fiction. Som skulle kunna göra forskare och ingenjörer för att bygga upp ett svärd som (på skärmen det är naturligtvis fantastiskt, men för att begränsa laser beam är således nästan omöjligt).
Filmen visar att bladen av ljussablar dras på 1,2 meter i längd. De definitivt innehåller en stor mängd energi och kan smälta stora mängder metall. Detta vapen är helt klart en kraftfull och kompakt källa av energi. De kan skära köttet utan problem, men deras arm är inte särskilt varmt för att bränna den hand som håller i dem. Två ljussablar inte passera med varandra, och bladen kommer också i olika färger.
Med tanke på namn och utseende, det är den första självklara tanke: kanske dessa ljussablar innehålla någon typ av laser. Men denna hypotes är lätt att uteslutas. Lasrar inte har en fast längd, som lätt kan verifieras med hjälp av en enkel laserpekare. Dessutom, om ljuset på något sätt inte avleder laserstrålen är i huvudsak osynliga. Ingen av dessa beskriver våra svärd.
Plasma-bladet?
En mer realistisk teknik kommer att vara plasma. Detta material är skapade efter att slå ut elektroner från gas-atomer i den process som kallas jonisering. Plasma — den fjärde tillstånd, efter den kända fasta, flytande och gasformiga. Exempel på plasma-du in i mitt liv och sett en hel del. Skenet från lysrören är plasma, neon lights.
Denna plasma verkar väldigt kallt, som du kan trycka på röret och inte bränna dina fingrar. Men oftast varmt plasma med temperaturer på flera tusen grader. Dock tätheten av gas i en fluorescerande lysrör är så låg att även vid hög temperatur att den totala mängden energi i värmen är mycket låg. En ytterligare komplikation är att plasma-elektroner har energi betydligt högre än den joniserade atomer som de elektroner som kom. Den termiska energi av en Kopp kaffe (den temperatur som är mycket lägre) mycket högre energi som finns i fluorescerande ljus.
Vissa plasma, men genererar betydande värme. I plasmabrännare. Principen för operationen är samma som i glödlampor, men med en stor mängd elektrisk ström. Det finns många sätt att göra en ficklampa, men det enklaste består av två elektroder och en ledande material, vanligtvis en gas som syre, kväve, eller något typ. Hög spänning över elektroderna joniserar gasen, förvandla det till plasma.
Eftersom plasma är ledande, den kan överföra en kraftfull elektrisk ström målet material, värme och det smälter. En sådan anordning kallas ett plasma cutter, men i verkligheten är det en ljusbåge (svetsning), och plasma-fungerar som en ledare av elektrisk ström. De flesta plasma skärare fungerar bra när man skär materialet är en ledare, eftersom det material som sedan kan stänga krets och skicka en elektrisk ström tillbaka till enheten via en gränssnittskabel cutter för ändamålet. Det finns också dubbel-fräsar, mellan vilka el, de kan skära av icke-ledande material.
Således plasmabrännare kan generera en region i stark hetta, men kräver enorma mängder elektrisk ström, och ljussablar, tycks det, inte att ge för att nuvarande. Då kanske ljussablar — bara ett rör med en superhot plasma? Också inte, eftersom plasma-fungerar som en varm gas som expanderar och kyls ner, ungefär som en vanlig eld (vilket alltför ofta händer med plasma-men på grund av det faktum som lyser). Således, om plasma-kommer att ligga till grund för en ljussabel, det behöver något att hålla på med.
Lyckligtvis, det är en sådan mekanism. Plasma, som består av laddade partiklar (med hög hastighet), kan du kontrollera magnetiska fält. Faktiskt, några av de mest relevanta tekniker i samband med kärnfusion, är med hjälp av magnetiska fält för inneslutning av plasma. Temperaturen och den totala energi är innesluten i den syntetiserade plasma är så hög att det skulle ha smält ens innehåller metall fartyg.
Kanske lätta svärd kommer att göra. Ett starkt magnetfält i kombination med den superheta och tät plasma-erbjuder ett möjligt sätt att skapa en ljussabel. Men vi är inte klar ännu.
Om vi tar två rör med plasma, som hålls magnetiskt, kommer de att gå igenom med varandra… ingen episka dueller kommer inte. Så vi måste räkna ut hur att göra svärdet fast kärna. Och materialet som det kommer att bestå, måste vara resistenta mot höga temperaturer.
Kanske lämplig keramik som kan utsättas för höga temperaturer utan att smälta, mjuknings-eller distorsion. Men fast keramisk kärna har ett problem: när en Jedi använder ett svärd som hänger från hans bälte, och fästet med en längd av minst 20-25 centimeter. Den keramiska kärnan ska hoppa ut i armen, som djävulen från rutan.
Brute force
Det är hur jag (inte Lincoln) som står för byggandet av ett lätt svärd, men mitt projekt har problem. I “Star wars: Episode IV — a New hope” Obi-WAN Kenobi, som skär av armen av främmande ljus för enkel förflyttning. Denna punkt tyst punkter för vad som bör vara en het plasma.
I “Star wars: Episode i — the phantom menace” qui-gon Jinn pinnar hans ljussabel i den tunga dörren, först gör ett djupt snitt, och sedan är det bara att smälta. Om du tittar på denna sekvens och antar att ståldörr för att ta hänsyn till den tid som används för uppvärmning och för att smälta metall, är det möjligt att beräkna den energi, som borde ha ett svärd. Det fungerar till runt 20 megawatt. Med tanke på det genomsnittliga hushållets energiförbrukning — ca 1,4 kW — en ljussabel, du kan ta en power-14 000 vanliga hus tills de får slut på batteri.
Strömkälla denna densitet är klart bortom gränserna för modern teknik, men vi kan kanske anta att Jedi veta en hemlighet. I slutet, de färdas snabbare än ljusets hastighet.
Men det finns ett fysiskt problem. Denna energi innebär att plasma är otroligt varmt och bara några inches från hand till ägaren av svärd. Och denna värme kommer att strålas ut i form av infraröd strålning. Handen på Jedi bör omedelbart förkolnade. Så lite ström behov för att behålla värmen. Och igen, bladen med hjälp av optiska våglängder, så kraft-fältet ska hålla ir-strålning, utan att passera synliga.
Sådana studier oundvikligen att leda till att behovet av okända teknik. Men åtminstone kan vi bara säga att en ljussabel består av någon form av koncentrerad energi som finns i fältet kraft.
Minnet berättar hur Michael Okuda, teknisk konsult till serien “Star trek”, förklarade en ny teknik som har gjort det möjligt för transportörer. Han sade att det var “Heisenberg kompensering”, påstås nödvändigt för att avhjälpa de problem som orsakas av Heisenbergs osäkerhetsprincip. Detta är den berömda kvant-mekaniska principer som du kan inte samtidigt känna med precision läget och hastigheten hos en partikel. Eftersom människan består av många partiklar (atomer och deras komponenter) om du skulle prova att skanna någon att hitta platsen av alla dess atomer, kommer du inte att kunna mäta sin position och rörelse. Så, när du försöker återskapa någon kommer inte att kunna samla in protoner, neutroner och elektroner tillsammans. På ett djupt och grundläggande fysiska nivån, Heisenbergs osäkerhetsprincip säger att sådana transporter är omöjligt. Men vem är Heisenberg för skaparna av “Star trek”? När Tiden journalister frågade hur en sådan enhet fungerar, de svarade: “mycket bra, tack.”
Det var dock intressant att se hur nära modern vetenskap för att skapa det legendariska sci-Fi-teknik. I fallet med en lightsaber, det bästa vi kan med modern teknik, denna plasma vapen, ingått i det magnetiska fältet. Ja, det kommer att ha en keramisk kärna som använder en mycket tät källa av energi och kraft-fältet som blockerar infrarött, men inte synlig strålning. PAH, bit av kakan.
Det återstår att be tekniker om hur svårt det kommer vara att göra allt detta. Men de kan, rätt?