Наскільки ми близькі до заробляти реальні світлові мечі?
Опубликованно 02.01.2018 08:20
Коли справа доходить до прийняття лезо світла, є кілька непереборних проблем.
Світло має початкову точку. Але, щоб бути "сейбр", він також потребує кінцеву точку.
Ми знаємо, що світ продовжує подорожувати з постійною, передбачуваною швидкістю — близько 300000 км/сек. Поки він щось робить. Це ще й невидима — якщо не проектується безпосередньо на вас, або проходить через світловідбиваючий хмара пилу або диму.
І світло не відбивати світло. Немає гортанні зіткнення клинків, де їх промені просто проходять через одне одного.
Настільки вражаючі, світлові мечі не можуть бути зроблені зі світла. В іншому випадку це буде просто факел. Або лазер.
Але є дещо, що це може бути.
ЩО ТАКЕ СВІТЛОВИЙ МЕЧ?
Ми знаємо, що він робить. Ми бачили його досить часто на кіноекрані.
Включається, вона спалахує, утворюючи яскравий, заїкання, гуде клинок. Це було показано, щоб легко вирізати через будівельних пілонах і перебирання, — а також людської і інопланетної плоті.
Він також може відвернути бластер болти, та інші мечі.
"Це може бути тільки одне, телевізор з плазмовим чомусь тримав у мечовидної області, які також повинні бути обмежені магнітними полями", - говорить астрофізик університету Суїнберн доцент і провідний вчений наук австралійського каналу, д-р Алан Даффі.
“Чому я можу бути впевнений в цьому? Ну тому що ми вже побудували їх".
НЕОСТАНОВИМАЯ СИЛА
Джедаї, по суті, орудуючи уламком зірки.
І ми вже будуємо наші власні зірки прямо тут, на Землі.
Одним з таких прикладів, говорить д-р Дафі, це Токамака термоядерного реактора.
Те, що відбувається всередині одного з цих звірів виробляє ефект дивно схожі на властивості, які ми спостерігаємо з легкими шаблями.
Плазми.
"Перегрітих атомів електрони, вирвані з атомних ядер, залишаючи заряджений, енергійні плазми", - говорить він.
“Мати ядерну злиття відбувається, вивільняючи енергію в процесі, як сонце, температура плазми повинна бути величезній (понад 100 млн. градусів). Така висока температура плазми може легко пошкодити сторони будь-який матеріал, який ви могли б сподіватися, щоб побудувати контейнер, і, безумовно, може розплавити двері".
Токамак реактор в сплячому режимі, ліворуч, і світиться як магнітне поле утримує його в плазмі. Фото: Додається
Проблема — як в "Зоряних війнах" Всесвіту і нашої власної, містить її.
Прості метали не до роботи.
"На щастя, плазма за своєю природою заряджені," Доктор Даффі говорить. "Це означає, що він може бути в пастці в магнітному полі".
Ось чому Токамака-реактора формується як пончик: вона відповідає до потоку магнітного поля, які захищають його від охаивал.
Візьміть один Токамака-реактора. Миниатюризировать його. Маніпулювати магнітним полем.
"Тому, якщо у вас він обмежений у лінійному режимі, то у вас ваш меч," Доктор Даффі говорить.
Він навіть може виглядати як світловий меч. Принаймні, охолоджує компоненти можете.
"Сяйво світлового меча-це трохи більш інтенсивним, ніж примарний колір людина бачить у Токамак", - говорить він, "але в цілому це все звучить більш науково те, що наукова фантастика."
ПІДСТРИБУЮЧИ БЛАСТЕРИ
Ми знаємо, що легкі шаблі може відскочити бластер болти.
Але що це в будь-якому випадку?
Вони по-різному, приписуваних лазера, плазми або Пучків частинок.
Виявляється, це не так вже й важливо.
Токамак-стиль інтенсивним магнітним полем світловий меч може відвернути заряджений плазмовий бластер болти. Але не лазером або пучками частинок.
Таке зброї спрямованої енергії не несуть в собі заряд.
Але тут, реальна фізика надає можливості.
"Тобі доведеться форма оптичних лінз із себе повітря через інтенсивну енергію світлового меча, які потім можна зігнути і відбивають світло", - говорить доктор Даффі.
Ще раз, це те, що найвірогіднішим.
І ми вже працюємо над нею.
Військові дослідники вивчають технології використання лазерів коротко іонізувати патч атмосфери в линзовидных структур. Вони можуть посилити або спотворити траєкторії електромагнітних хвиль, включаючи світло.
Ідея в тому, щоб використовувати його для варення ворожі радіо-і радіолокаційних сигналів — одночасно підвищуючи свій власний. Він також може бути використаний як щит проти атак з лазерної зброї.
Це називається лазер, розроблений об\'єктив атмосфери.
В черговий раз, говорить д-р Дафі, проблема з світло-шабля энчантикса ефекту достатньо, щоб бути махнув у ваших руках.
Оскільки ви вже ніс шматок зірки, повинно бути достатньо енергії.
Але в цьому криється каверза.
ГРАТИ ВЛАДА
"Наше завдання-тиражувати Зоряні війни світловий меч-це не сила, це сила", - говорить доктор Даффі.
"Точніше її відсутність".
Експериментального Токамака-реактора ще генерувати більше енергії, ніж те, що кануло в нього, щоб створити плазму в першу чергу.
"Владі потрібно, щоб запустити Токамак-це величезний," Доктор Даффі говорить. "Поки вони не можуть вивільнити більше енергії від термоядерного синтезу, ніж це потрібно для виконання їх (відомий як Q-фактор більше одиниці) плазми в ІТЕР візьме 50МВТ, щоб створити і утримувати".
Що це значить, коли зменшена до факел, як світловий меч ручки?
"Цей світловий меч набагато менше, як правило, 90 см в довжину і 8 см в діаметрі, даючи трохи більше літра об\'єму плазми, що означає мільйонну частину обсягу ІТЕР", - говорить він.
"Це означає, що ми потрібні тільки 50Вт влади".
Це не багато.
Але ви коли-небудь бачили Джедаїв міняти батарейки його меч це?
Заряд здатний працювати до року повинні містити половину МВт.ч (мегават-годину). Це еквівалентно приблизно 200 Тесла модулі powerpacks
"Таким чином, кібер-кристалів [світлові мечі, що влада в Зоряних війнах Лора] дійсно упакувати в енергії набагато більш щільно, ніж навіть найкращі літієві батареї зробити ... приблизно 50 мільйонів разів більш ефективно, насправді," Доктор Даффі говорить.
ТЕПЛО ЙДЕ
Тому ми можемо побудувати світловий меч?
Немає.
Є ще кілька, здавалося б, непереборні перешкоди, щоб подолати, перш ніж ми зможемо ходити із зіркою леза в наших руках.
Найбільша спека. І світло.
Магнітні поля — у той час як вони можуть містити плазми — не можу зупинити лезо від випускання випромінювання.
"На 100 мільйонів Кельвіна, і світиться в ультрафіолеті — майже м\'які рентгенівські промені — значить, ти в реальній небезпеці, спалюючи власну шкіру від енергетичного випромінювання світловий меч," Доктор Даффі говорить.
“Можливо, це пояснює, чому довгострокове використання світлових мечах з Ситхами-лорди змушує їх виглядати так погано. Але їхні червоні світлові мечі світяться при температурі охолоджувача, а отже, і менш небезпечно енергійних світло, ніж яскравий синій світлові мечі Джедаїв ..."
Під реальною фізики, світловий меч, має відповідати тому, що відоме як закон Стефана-Больцмана рівняння:
Закон Стефана-Больцмана рівняння обчислює, скільки радіації тікає, і як далеко він reasches.
Тут p-Це кількість енергії, випромінюваної на площі, А для ідеальних випромінювачів тепла, що Епсилон (невеликого розміру) - 1.
Все це буде світити при температурі, т.
Сигма (забавний коло-цифирки) - постійна Стефана-Больцмана — це показник, який дозволяє температура бути перетворені в міру інтенсивності.
Ця константа:
Закон Стефана-Больцмана: загальна інтенсивність випромінюваної у всьому збільшує довжин хвиль при збільшенні температури на прогнозований рівень.
“Отже ... вам дійсно потрібно, щоб зупинити втрату тепла. Чомусь меч повинен тримати плазму і світло," Доктор Даффі говорить.
"Іншими словами поле тримає плазму в місце повинно бути майже ідеальним відбивачем світла теж ... здатний відображати практично всі небезпечне ультрафіолетове випромінювання, яке повинно світити в гарній частині Сонця всю продукцію назад в лезо".
Нескінченно невелику кількість той світ все одно повинен втечі, однак, так, що шабля з\'явиться світитися".
Такого поля не існує в нашій Всесвіту.
І коли два магнітних поля наїхати — можуть бути наслідки.
У випадку зірки, вона може сформувати сонячна спалах.
Коли справа доходить до зіткнення легких шабель, він може зробити вибуховий викид плазми в межах кожного пристрою.
Тому магнітні поля просто не життєздатні — самостійно.
Ось де наука — як ми знаємо це і фантастика розходяться.
Можливо, це де "сила" входить в картину?
"Магнітне поле не може робити все, що ... і з допомогою сили\' не в нашій Всесвіту, я боюсь," говорить доктор Даффі.
Спочатку опубліковано світлові мечі ближче, ніж ви думаєте
Категория: Наука
Наскільки ми близькі до заробляти реальні світлові мечі?
