Människor som tycker att fysik är tråkig är helt fel. Hon kan förklara allt i världen, från läskiga interaktioner på de små skalorna av atomer och partiklar till hela universums beteende. Och om det inte räcker kan fysiken användas för att bedöma hur realistisk framtida teknik är i science fiction. Rymdplasmafysikern Martin Arker kan till exempel förklara de många nyanserna med ljussabel och Death Star i Star Wars-universum.
Han arbetar för närvarande med att utvärdera realismen bland blastervapen som Han Solo använder bland annat - och hur blaster kan jämföras med ljussabel. I själva verket har de verkliga versionerna av dessa vapen länge utvecklats. Så när Solo prequel-filmen kom ut är det dags att prata mer om det.
Nyckeln till att förstå Star Wars-tekniken kommer att vara plasma - det så kallade "fjärde tillståndet av materia" (förutom fast, flytande och gasformigt). De är fririnnande elektriskt laddade partiklar som naturligt interagerar med elektriska och magnetiska fält. Plasma är vanligt i rymden, men förekommer sällan naturligt på jorden. Det kan dock skapas i laboratoriet.
Kraftfulla plasmoider
En vanlig missuppfattning om sprängare är att de är laservapen. Men enligt Star Wars kanon skulle det inte vara vettigt. Istället förklarade författarna att sprängaren var "alla typer av långväga vapen som avfyrade pärlor av intensiv plasmaenergi, ofta förväxlas med lasrar", och att den omvandlade "energirik gas till en glödande partikelstråle som kunde brinna genom ett mål." Det visar sig att sprängklassarna (glödande projektiler) bara är plasmadroppar, något som en ljussabel som flyger genom luften.
Sammanhängande plasmamassor och tillhörande magnetfält är kända som plasmoider. Inom jordens skyddande sköld - magnetosfären - bildas vanligtvis plasmoider i den dåligt förstådda processen för magnetisk återanslutning. Detta är en explosiv omkonfigurering av magnetfältlinjerna som inträffar i närvaro av ett plasma, särskilt på platsen för plasmaenhet. När detta händer inom vår magnetosfär accelereras laddade partiklar mot den övre atmosfären, vilket skapar norrskenet. Stora mängder material matas också ut från jorden i form av plasmoider.
Kampanjvideo:
Att skapa en plasmoid på jorden är dock inte lätt. Vi kan bara demonstrera strukturer som snabbt expanderar och löser sig i luft. Lösningen på detta problem är att använda magneter som fångar upp het plasma.
Blasterbollar är dock projektiler, så de kan inte stödjas externt av magneter under hela sin rörelse. Lyckligtvis finns det en lösning. Eftersom plasman är mycket ledande är det möjligt att etablera en elektrisk ström i plasmoid själv. Denna ström kommer att generera magnetfält som begränsar plasman. Dessa mekanismer är kända som sfäromaker, och under de senaste tjugo åren har de väckt ytterligare intresse för experiment inom plasmafysik.
Verkliga versioner
Ett sätt att skapa en sfäromak är att använda en "plasma railgun", en enhet som använder en extern magnet för att framkalla strömmar i plasma och driver också projektilen till höga hastigheter. Faktum är att sfäromaker, som lever i flera hundra mikrosekunder, har tillåtit hastigheter upp till 200 km / s. Detta är ganska imponerande och låter dem definitivt användas som vapen.
På 1970-talet skapades SHIVA Star-programmet (uppkallat efter den flerarmade guden i hinduismen) vid US Air Force Research Laboratory i Albuquerque, som utvecklade olika grenar av den praktiska tillämpningen av plasmafysik. En av dem - MARAUDER - låg till grund för ett av flera amerikanska initiativ för att skapa projektiler baserade på plasma.
Detta vapen kunde producera munkformade plasmaringar och blixtkulor som exploderade med förödande termiska och mekaniska effekter vid kollision, vilket skapade en puls av elektromagnetisk strålning som kunde stänga av elektronik. Men sedan 1993 har statusen för dessa vapen varit osäker.
Temperaturerna som kunde uppnås i sådana enheter var tusen gånger högre än solens. Med tillräckligt med plasma skulle varje explosion skada enorma skador, så blaster från Star Wars ser ganska realistisk ut.
Men hur skulle detta verkliga sprängvapen kunna konkurrera med ett annat ikoniskt vapen från Star Wars, ljussabeln? En sprängbult motsvarar i huvudsak ett ljussabelblad utan ett hilt. Men när två magnetiskt begränsade plasma möts är magnetisk återanslutning oundviklig. Det vill säga när två ljussabel kolliderar skulle en explosiv effekt genereras som förstör både vapnet och dess bärare. Men med en sprängare skulle du vara långt ifrån explosionen och helt oskadd.
Ilya Khel
