Teadus tulesõidukite taga

Getty pildid Kõrval Looperi töötajad/13. november 2015, kell 11:01 EDT/Uuendatud: 4. mai 2018 15:06 EDT

Alates esimesest Tähtede sõda film, kõik on tahtnud saada oma käe reaalse elu valguskaare külge. Ehkki tundub, nagu oleksid nad eksisteerinud vaid meie kujutlustes, on palju teadust, mis näib viitavat sellele, et tulesõidukid võiksid reaalsuseks saada. Kinda!

Kuidas tulesõidukid töötavad?

Vastavalt Tähtede sõda raamatud ja koomiksid, lightsabers on palju osi, kuid need on väga olulistele: vooluallikaga ja emitteri luua valgust tera, et Kaiburr kristall keskenduda valgust tera, tera ohjeldamine valdkonnas, ja negatiivselt laetud mõra . Kogu tehnilise kõnepruuki lihtsustamiseks keskenduvad need osad kristallide kaudu energiakiirele, mis ulatub välja peast. See energia kaardub siis iseenesest tagasi ja naaseb negatiivselt laetud lõhesse nõgeses, mis sisuliselt püüab tala kokku ja teeb tera. Tera värv sõltub kasutatavatest kristallidest ja pikkus sõltub jõuallikast ning sellest, kui kaua Jedi või Sith seda on kohandanud. Valguskaare teraga saab läbi lõigata praktiliselt ükskõik mida, välja arvatud veel üks valgusküür ja mõned ained, mis esinevad laiendatud universumi lugudes. Samuti oleksid need tõesti kasulikuks grillitud juustu võileiva valmistamisel.



äikese polt

Millised tulemasinad pole

Vaatamata nimele ei kiirga tulesähvid valguskiiri. Kui nad kiirgaksid valguskiiri, ei saaks nad midagi läbi lõigata - sest valgus ei saa midagi läbi lõigata, kuna sellel pole massit. Jah, tulesõidukid annavad küll hõõgumisega veidi valgust, kuid see hõõgus on rohkem kui miski muu. Võtke näiteks tavaline kodune taskulamp. Kui valgus suudaks asju läbi lõigata, oleks iga taskulamp surmav relv. Seetõttu oli meie taskulampide teesklemine tulesähvatus, kuna lapsed olid lõppkokkuvõttes väga pettunud. Niisiis, teades, et valguskaare tera ei saa olla kerge, mis see siis on? On kaks võimalust: plasma ja laser.

Mis on laser

Getty pildid

Põhimõtteliselt on laser fokusseeritud valgusele väga täpselt. Nüüd me teame, et just ütlesime, et tulesüütel pole tegelikult valguskiir ja see on ikka tõsi. Laser ja valguskiir pole tehniliselt üks ja sama asi. Mõelge sellele analoogiale: valgus on laseriga see, mida puu paberiks. See on üks asi, mida kasutatakse teise valmistamiseks, kuid see pole enam nii originaalne asi. Ja seal on mitmesuguseid lasereid. Mõned neist on suhteliselt ohutud, nagu näiteks laseri näpunäited, mis võivad inimest kahjustada ainult siis, kui paistate talle otse nende silma sisse. Niisiis, need ei teeks häid valgussärke. Teist tüüpi laser on selline, mida kasutatakse operatsioonides, näiteks silma laseroperatsioon, mida saab kasutada lõikamiseks. Neid saaks kasutada valguskaabli alusena. Minge tehnoloogia!

Kuidas lasermõõk töötaks

Nüüd, kui me teame, et lasereid saab lõikamiseks kasutada, teame, et neid võiks potentsiaalselt kasutada ka tulevalgusti lähtepunktiks, kuid just seal hakkavad probleemid ilmnema. Lisaks ohutusega seotud probleemidele, mis tulenevad tegelikult valguskaare kasutamisest, on ka praktilisi võimalusi selle kasutamiseks, ja vastavalt sellele on ka mõned Füüsika.org. Esiteks, nagu valgus, laserid ei paindu. Nad lähevad lihtsalt otse edasi, kuni on millegagi ühenduses. Nii et vajaksite viisi, kuidas tala mingil soovitud pikkusel peatada, või välja mõelda viis, kuidas tekitada lõpmata pikk surmakiir. Teiseks võtab laseri, enam kui mõne D-suurusega patarei toide palju energiat. Vajasime palju suuremat energiaallikat, mis tõstatab kolmanda probleemi: suurus. Laseritega valguskaabli loomiseks vajalik masin, mis toimib nii, nagu näeme filmides, oleks liiga suur kaasaskantavaks. Nii et laserite kasutamine valguskaabli valmistamiseks on omamoodi väljas, vähemalt seni, kuni tehnoloogia suudab meie kujutlusvõimele järele jõuda. See jätab meile plasma.



Mis on plasma

Plasma on aine neljas olek, välja arvatud tahke, vedel ja gaasiline. See on sisuliselt ioniseeritud gaas ja selle igapäevane näide on välk. Nüüd on nii ohtlik, kui arvame, et välk võib olla plasma, ja see on juba olnud tööstuskeskkonnas. Plasmat on metallide keevitamisel kasutatud alates 1960. aastatest ning alates 1980. aastatest seda metallide, näiteks terase, vase ja messingi lõikamiseks. Nüüd ärge pange oma lootusi liiga suureks. Kuigi plasmat on tööstuslikus keskkonnas tükeldamiseks kasutatud, ei tähenda see, et töötajad kõndiksid puusa külge kinnitatud riivsabadega. Plasmalõikurid on tavaliselt osa suurest, mahukast masinast. Ja nende loodud plasmakaar on üsna lühike, millimeetrites mõõdetav. Nad on jedide kolmejalgsete teradega võrreldes minimaalsed. Ka kõik, kes kasutavad plasmalõikurit, peavad nende tekitatava valguse karmuse tõttu kandma alati kaitseprille, ja keevitusmaskide kandmisel ei käinud liiga palju Jedi. Kuid Darth Vader tegi. Kas sithid teadsid midagi, mida jedid ei teinud? Peale selle, kui meelitav võib kogu aeg musta kandmine olla, see on.

fez, et 70 show

Mida on vaja plasma tegemiseks

Plasma tegemine näib olevat natuke lihtsam kui võiks arvata. Plasmalõikuri toiteks kulub kaks kuni kuus kilovatt-tundi, sellest, mille oleme suutnud leida. Et anda teile ettekujutus sellest, kui palju võimsust see tähendab, kasutab segisti tund aega päevas nädala jooksul umbes kaks kilovatti. Nii et see pole palju energiat. Kuid ehkki see ei pruugi tunduda kuigi palju, tekitavad segisti elektrienergiat tohutud generaatorid. Ja nagu me ütlesime, on tänapäeval eksisteerivad plasmalõikurid tavaliselt väike osa suuremast, mahukamast masinast - vajadus kogu plasmalõikuri tööks vajaliku jõu kanaliseerimiseks ja ka ohutuse tagamiseks.

Nüüd, isegi kui see on tõsi, on käeshoitavad plasmalõikurid olemas, kuid need pole elegantsemad ega graatsilisemad kui lõhkajad. Kuigi käeshoitav plasmalõikur ei erine teisiti kui keevituspõleti, on selle toiteallikas umbes auto aku suurune. Kui lisada sellele, et jõuallikas maksab tuhandeid dollareid, võime öelda, et keegi ei hakka seda peagi kunagi tulevalgust tegema. Nii et tundub, et kuna tehnoloogia on selline, nagu see on tänapäeval, siis tulesüüte pole olemas. Tehnoloogia ebaõnnestub meil jälle. Või on?



Mida Harvard ja MIT tegid

Vastavalt a Fox News 2013. aasta septembri artiklist lõid Harvard-MIT Ultracoldi aatomite keskuse teadlased kogemata valguskaabli ... omamoodi. Laskumata sellest kõigest teadust leida, leidsid sealsed teadlased viisi karastatud valguse loomiseks, mis toimib justkui valgussärade toimides, st nad tegid valguse, mis valguse eest eemaldub. Ehkki see kõlab fantastiliselt, on negatiivne külg, et nad ei kavatse neid teadmisi valgussärade tegemiseks kasutada. Nad on rohkem huvitatud nende teadmiste kasutamisest kvantarvutusele liikumiseks. Keegi teab mõnda bothaani, kes võiks olla mõne teabe varastamisel?