Star Wars 7: hvordan bygge et ekte lyssabel
Ideen bak et lyssabel er enkelt genialt – fysikere må sikkert være smarte nok til å produsere en
Gianluca Sarri , Queen's University Belfast
Som til og med tilfeldige Star Wars-fans vil vite, er lyssverd sannsynligvis det kuleste våpenet noensinne som har vist seg på storskjerm. Lyssabelkamper er så elegante at de nesten er hypnotiske, og selv om ikke alle av oss kanskje har en sterk nok strøm av kraft gjennom blodårene våre, er et lyssabel i høyre hånd det desidert dødeligste våpenet som finnes i universet.
Ideen bak et lyssabel er enkelt genialt: et lett og uhyre kraftig verktøy som bruker et blad av energi til ikke bare å skjære opp disiplene til den mørke siden i et enkelt slag, men også fungere som et effektivt skjold mot lasereksplosjoner. Så hvorfor har vi ikke fungerende lyssverd i det virkelige liv? Fysikere må sikkert være smarte nok (og store nok Star Wars-fans) for å kunne produsere en av disse utrolige gjenstandene.
Den åpenbare måten å bygge et lyssabel på ville være å bruke en laser, som kan sees på som et spesielt sterkt og retningsbestemt lysutbrudd. Men selv om laserteknologien stadig går mot mer effektive og praktiske maskiner, er vi fortsatt milevis unna et fungerende lyssabel. La oss se hvorfor.
[[{'type':'media','view_mode':'content_original','fid':'88179','attributes':{'class':'media-image'}}]]
Den første utfordringen er å gjøre bladet på lyssabelen til en akseptabel størrelse, la oss si rundt tre fot eller så. For å gjøre dette, må du få laserstrålen til å stoppe på et bestemt punkt. Dette vil ikke være lett siden lys har en ganske sterk naturlig tendens til det fortsett å reise hvis den ikke støter på noen hindringer.
En løsning kan være å plassere et lite speil på tuppen av bladet. Men kan du forestille deg hvor pinlig det ville være å dukke opp på slagmarken med et lyssabel omgitt av en hel støttestruktur for et lite speil i enden? Bortsett fra å være veldig skjør, ville ikke et slikt blad kunne skade noen.
Det andre problemet er at bladet vil trenge mye kraft for å kunne skjære gjennom materialer. Sveiselasere som brukes i industrien kan gjøre det, men de krever vanligvis flere kilowatt kraft . Strømforsyningen til disse laserne er enorm og ville absolutt ikke passet inn i det lille skaftet til et lyssabel. I tillegg vil du trenge en betydelig kjølemekanisme hvis du ikke vil at håndtaket skal bli glødende og smelte hånden din.
Foruten disse mer praktiske punktene, ville de fantastiske effektene av lyssverdkamper være umulige. To laserbaserte lyssverd ville aldri kollidere med hverandre. De ville ganske enkelt passere gjennom hverandre uten effekt. Dessuten fokuserer en laser lys i én retning så skarpt at du kan ikke se det med mindre du ser rett nedover aksen. Dette er grunnen til at lasere som brukes i klubber trenger røyk eller tåke for å bli sett. Røykpartiklene fungerer som bittesmå spredere som sprayer laserlyset og gjør strålene synlige.
[[{'type':'media','view_mode':'content_original','fid':'88180','attributes':{'class':'media-image'}}]]
Men alt er ikke tapt. Ingen har noen gang sagt at et lyssabel måtte være basert på laserteknologi. Et alternativ finnes allerede i form av plasma. Plasma er faktisk gass så varm at atomene brytes inn i deres mer grunnleggende komponenter, nemlig elektroner og kjerner. De kan genereres ved å bruke kraftige elektriske utladninger til en gass (lyn er et eksempel) og er i stand til å opprettholde brennende varme temperaturer så høye som millioner av grader Celsius.
Mest interessant er det at varme plasmaer har en tendens til å avgi forskjellige farger avhengig av gassen de er laget av. For eksempel er et neonlys ikke annet enn et rør fylt med neongass i plasmatilstand. De grønne lyssverdene til Jedi-riddere kan være laget av klorplasma, som avgir overveiende grønt lys, mens de røde lyssverdene til Sith-skurkene kan være laget av helium, som for det meste avgir rødt-til-fiolett lys. region av spekteret.
Hvordan kan et plasma lyssabel fungere i praksis? En liten, men kraftig strømforsyning gjemt i skaftet kan festes til en lang og liten filament som bærer den elektriske utladningen og blåser litt gass rundt seg. Når du slår den på, ville glødetråden bli glødende og gassen rundt den ville bli til plasma, og avgi fargen i alle retninger. Den brennende varmen fra plasmaet ville øyeblikkelig smelte enhver gjenstand den berører, og kutte rent som et blad.
Du kan fortsatt ha et problem eller to med å gjøre alt kompakt (hvor skal du lagre gassen for å bli kontinuerlig pustet ut av glødetråden?) og solid nok til å motstå et slag fra et annet lyssabel, men det er en god start. Tross alt ble det galaktiske imperiet ikke bygget på en dag.
Gianluca Sarri , høgskolelektor ved Matematikk- og fysikkskolen , Queen's University Belfast
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Samtalen . Les original artikkel .
