Хората, които смятат, че физиката е скучна, грубо грешат. Тя е в състояние да обясни всичко на света, от страховити взаимодействия на малките скали на атоми и частици до поведението на цели вселени. И ако това не е достатъчно, физиката може да се използва, за да се прецени колко реалистични са бъдещите технологии в научната фантастика. Физикът от космическата плазма Мартин Аркер може да обясни многото нюанси на начина, по който светлинните мечове и Звездата на смъртта работят във Вселената на Междузвездните войни, например.
В момента той работи по оценка на реализма на бластерните оръжия, използвани от Хан Соло, наред с други - и как бластерите могат да бъдат сравнени със светлинните мечове. Всъщност истинските версии на тези оръжия са разработени отдавна. Така че, когато излезе филмът Solo prequel, е време да поговорим повече за него.
Ключът към разбирането на технологията „Междузвездни войни“ще бъде плазмата - така нареченото „четвърто състояние на материята“(в допълнение към твърдо, течно и газообразно). Те са свободно течащи електрически заредени частици, които естествено взаимодействат с електрическо и магнитно поле. Плазмата е често срещана в космоса, но рядко се среща естествено на Земята. Той обаче може да бъде създаден в лабораторията.
Мощни плазмоиди
Често погрешно схващане за бластерите е, че те са лазерно оръжие. Но според канона на Междузвездни войни нямаше да има смисъл. Вместо това авторите заявяват, че бластерът е „всякакъв вид далекобойно оръжие, което изстрелва мъниста с интензивна плазмена енергия, често сбъркано с лазери“, и че превръща „богатия на енергия газ в светещ лъч от частици, който може да изгори през мишена“. Оказва се, че гроздовите гроздове (светещи снаряди) са само капки плазма, нещо като светлинен меч, летящ във въздуха.
Кохерентните плазмени маси и свързаните с тях магнитни полета са известни като плазмоиди. В рамките на защитния щит на Земята - магнитосферата - плазмоидите обикновено се образуват в зле разбрания процес на магнитно повторно свързване. Това е експлозивна реконфигурация на линиите на магнитното поле, която се случва в присъствието на плазма, по-специално на мястото, където плазмата се слива. Когато това се случи в нашата магнитосфера, заредените частици се ускоряват към горните слоеве на атмосферата, създавайки полярното сияние. Огромни количества материал също се изхвърлят от Земята под формата на плазмоиди.
Промоционално видео:
Създаването на плазмоид на Земята обаче не е лесно. Можем да демонстрираме само структури, които бързо се разширяват и разтварят във въздуха. Решението на този проблем е да се използват магнити, които улавят гореща плазма.
Обаче бластерните топки са снаряди, така че те не могат да бъдат поддържани външно от магнити по време на тяхното движение. За щастие решение има. Тъй като плазмата е силно проводима, е възможно да се установи електрически ток в самия плазмоид. Този ток ще генерира магнитни полета, които ограничават плазмата. Тези механизми са известни като сферомаци и през последните двадесет години те привличат допълнителен интерес към експерименти по физика на плазмата.
Реални версии
Един от начините за създаване на сферомак е използването на „плазмен релсов пистолет“, устройство, което използва външен магнит за индуциране на токове в плазмата и също така задвижва снаряда с висока скорост. Всъщност сферомаците, които живеят в продължение на няколкостотин микросекунди, са позволили скорост до 200 км / сек. Това е доста впечатляващо и определено им позволява да се използват като оръжия.
През 70-те години програмата SHIVA Star (кръстена на многоръкия бог в индуизма) е създадена в Изследователската лаборатория на ВВС на САЩ в Албакърки, която разработва различни клонове на практическото приложение на физиката на плазмата. Един от тях - MARAUDER - формира основата на една от няколкото американски инициативи за създаване на снаряди на базата на плазма.
Тези оръжия бяха способни да произвеждат плазмени пръстени с форма на поничка и мълниеносни топчета, които експлодираха с разрушителни топлинни и механични ефекти при удар, създавайки импулс от електромагнитно излъчване, способно да изключи електрониката. Но от 1993 г. насам състоянието на тези оръжия остава несигурно.
Температурите, които могат да бъдат постигнати при такива устройства, са хиляда пъти по-високи от тези на слънцето. При достатъчно плазма всеки взрив би нанесъл огромни щети, така че бластерът от Междузвездни войни изглежда доста реалистичен.
Но как може това реално оръжие-бластер да се конкурира с друго емблематично оръжие от Междузвездни войни, светлинният меч? Бластерният болт е по същество еквивалент на острие на светлинен меч без дръжка. Но когато се срещнат две магнитно затворени плазми, магнитното повторно свързване е неизбежно. Тоест, когато два светлинни меча се сблъскат, ще се генерира експлозивен ефект, унищожаващ както оръжието, така и неговите носители. Но с бластер бихте били далеч от експлозията и напълно невредими.
Иля Хел