Ihmiset, joiden mielestä fysiikka on tylsää, ovat törkeästi väärässä. Hän pystyy selittämään kaiken maailmassa kammottavasta vuorovaikutuksesta pienillä atomien ja hiukkasten asteikoilla kokonaisen maailmankaikkeuden käyttäytymiseen. Ja jos se ei riitä, fysiikan avulla voidaan arvioida, kuinka realistiset tulevaisuuden tekniikat ovat tieteiskirjallisuudessa. Avaruusplasmafyysikko Martin Arker voi selittää esimerkiksi valomiekkojen ja Kuolemantähden monia vivahteita Tähtien sota -universumissa.
Hän työskentelee parhaillaan muun muassa Han Solon käyttämien räjähdysaseiden realistisuuden arvioimisessa - ja kuinka räjähteitä voidaan verrata valomyllyihin. Itse asiassa näiden aseiden todelliset versiot on jo pitkään kehitetty. Joten kun Solo prequel -elokuva ilmestyi, on aika puhua siitä enemmän.
Tähtien sota -tekniikan ymmärtämisen avain on plasma - niin kutsuttu "aineen neljäs tila" (kiinteän, nestemäisen ja kaasumaisen lisäksi). Ne ovat vapaasti virtaavia sähkövarautuneita hiukkasia, jotka ovat luonnollisesti vuorovaikutuksessa sähkö- ja magneettikenttien kanssa. Plasma on yleistä avaruudessa, mutta sitä esiintyy maapallolla luonnollisesti. Se voidaan kuitenkin luoda laboratoriossa.
Tehokkaat plasmoidit
Yleinen väärinkäsitys räjähteistä on, että ne ovat laseraseita. Mutta Tähtien sota -kanonin mukaan sillä ei olisi järkeä. Sen sijaan kirjoittajat totesivat, että räjäytyslaite oli "kaikenlainen pitkän kantaman ase, joka ampui intensiivisen plasman energian helmiä, usein erehdyksessä lasereiksi", ja että se muutti "energiapitoisen kaasun hehkuvaksi hiukkassäteeksi, joka voisi palaa kohteen läpi". Osoittautuu, että räjähdyskimput (hehkuvat ammukset) ovat vain pisaroita plasmaa, jotain valosapelia, joka lentää ilmassa.
Koherentit plasmamassat ja niihin liittyvät magneettikentät tunnetaan plasmoidina. Maapallon suojakilven - magnetosfäärin - sisällä plasmoidit muodostuvat yleensä huonosti ymmärretyssä magneettikytkennässä. Tämä on magneettikentän viivojen räjähdysmäinen kokoonpano, joka tapahtuu plasman läsnä ollessa, erityisesti plasman sulautumispaikassa. Kun näin tapahtuu magnetosfäärissämme, varatut hiukkaset kiihtyvät kohti ylempää ilmakehää luoden auroran. Valtavat määrät materiaalia myös ulos maasta plasmoidien muodossa.
Mainosvideo:
Plasmoidin luominen maapallolle ei kuitenkaan ole helppoa. Voimme osoittaa vain rakenteet, jotka nopeasti laajenevat ja liukenevat ilmassa. Ratkaisu tähän ongelmaan on käyttää magneetteja, jotka vangitsevat kuuman plasman.
Räjäytyspallot ovat kuitenkin ammuksia, joten magneetit eivät voi tukea niitä ulkoisesti koko liikkeensa ajan. Onneksi on olemassa ratkaisu. Koska plasma on erittäin johtavaa, on mahdollista muodostaa sähkövirta itse plasmoidiin. Tämä virta tuottaa magneettikenttiä, jotka rajoittavat plasmaa. Nämä mekanismit tunnetaan nimellä sferomaksit, ja viimeisten 20 vuoden aikana ne ovat herättäneet lisää kiinnostusta plasmafysiikan kokeisiin.
Todelliset versiot
Yksi tapa luoda pallomerkki on käyttää "plasma-asetta", laitetta, joka käyttää ulkoista magneettia virtojen indusoimiseen plasmassa ja myös ajaa ammuksen suuriin nopeuksiin. Itse asiassa sheromaksit, jotka elävät useita satoja mikrosekunteja, mahdollistivat jopa 200 km / s nopeuden kehittämisen. Tämä on varsin vaikuttava ja sallii ehdottomasti niiden käytön aseina.
1970-luvulla luotiin SHIVA Star -ohjelma (nimetty hindulaisuudessa moniaseisen jumalan mukaan) Yhdysvaltain ilmavoimien tutkimuslaboratorioon Albuquerquessa, joka kehitti plasman fysiikan käytännön soveltamisen eri aloja. Yksi heistä - MARAUDER - muodosti perustan yhdelle monista Yhdysvaltain aloitteista plasmapohjaisten ammusten luomiseksi.
Tämä ase pystyi tuottamaan donitsin muotoisia plasmarenkaita ja salaman palloja, jotka räjähtivät tuhoisilla lämpö- ja mekaanisilla vaikutuksilla törmäyksen aikana, luoden sähkömagneettisen säteilyn pulssin, joka kykenee sammuttamaan elektroniikan. Mutta vuodesta 1993 lähtien näiden aseiden tila on ollut epävarma.
Tällaisilla laitteilla saavutettavat lämpötilat olivat tuhat kertaa korkeammat kuin auringon lämpötilat. Riittävän plasman avulla jokainen räjähdys aiheuttaisi valtavia vahinkoja, joten Tähtien sodan räjähdys näyttää melko realistiselta.
Mutta kuinka tämä tosielämän räjäytysase voisi kilpailla toisen Tähtien sodan ikonisen aseen, valomiekan, kanssa? Räjähdysruuvi vastaa olennaisesti valomiekan terää ilman kouraa. Mutta kun kaksi magneettisesti suljettua plasmaa kohtaavat, magneettinen uudelleenkytkentä on väistämätöntä. Toisin sanoen, kun kaksi valomiekkaa törmäävät, syntyy räjähtävä vaikutus, joka tuhoaa sekä aseen että sen kantajat. Mutta räjähdyksellä olisit kaukana räjähdyksestä ja täysin vahingoittumaton.
Ilya Khel