Inimesed, kellele füüsika tundub igav, eksivad rängalt. Ta suudab seletada kõike maailmas, alates õudsetest vastastikmõjudest aatomite ja osakeste pisikestel skaaladel kuni tervete universumite käitumiseni. Ja kui sellest ei piisa, saab füüsika abil hinnata, kui realistlikud on tulevikutehnoloogiad ulmes. Kosmoseplasmafüüsik Martin Arker saab näiteks Tähesõdade universumis selgitada paljusid nüansse valgusmütsid ja Surmatähte.
Praegu töötab ta muu hulgas Han Solo kasutatud lõhkamisrelvade realismi hindamise kallal ja selle üle, kuidas lõhkajaid saab võrrelda tulekahjudega. Tegelikult on nende relvade tegelikud versioonid juba ammu välja töötatud. Nii et kui Solo eelloo film välja tuli, on aeg sellest rohkem rääkida.
Tähesõdade tehnoloogia mõistmise võti saab olema plasma - nn "aine neljas olek" (lisaks tahke, vedel ja gaasiline). Need on vabalt voolavad elektrilaenguga osakesed, mis loomulikult toimivad elektri- ja magnetväljadega. Plasma on kosmoses tavaline, kuid seda esineb Maal looduslikult harva. Kuid seda saab luua laboris.
Võimas plasmoidid
Lõhkajate kohta on levinud väärarusaam, et need on laserrelvad. Kuid Tähesõdade kaanoni järgi poleks sellel mõtet. Selle asemel väitsid autorid, et lõhkaja oli "igat liiki pikamaa relv, mis tulistas intensiivse plasmaenergiaga helmeid, mida sageli ekslikult käsitleti laseritena" ja et see muutis "energiarikka gaasi hõõguvaks osakeste kiireks, mis võib sihtmärgi kaudu läbi põleda". Selgub, et lõhkekimbud (helendavad mürskud) on vaid plasmatilgad, umbes nagu õhus lendav valgusmõõk.
Koherentsed plasmamassid ja nendega seotud magnetväljad on tuntud kui plasmoidid. Maa kaitsekilbis - magnetosfääris - moodustuvad plasmoidid tavaliselt halvasti arusaadavas magnetilise uuesti ühendamise protsessis. See on magnetväljajoonte plahvatuslik ümberkonfiguratsioon, mis toimub plasma juuresolekul, eriti kohas, kus plasma ühineb. Kui see juhtub meie magnetosfääris, kiirenevad laetud osakesed atmosfääri ülemise osa suunas, tekitades aurora. Samuti väljutatakse Maalt plasmoidide kujul tohutul hulgal materjali.
Reklaamvideo:
Plasmoidi loomine Maale pole aga lihtne. Saame demonstreerida ainult õhus kiiresti paisuvaid ja lahustuvaid struktuure. Selle probleemi lahenduseks on kasutada magnette, mis püüavad kinni kuuma plasma.
Lõhkekuulid on aga mürskud, nii et magnetid ei saa neid kogu liikumise väliselt väliselt toetada. Õnneks on lahendus olemas. Kuna plasma on väga juhtiv, on plasmoidis endas võimalik tekitada elektrivool. See vool tekitab magnetvälju, mis piiravad plasmat. Neid mehhanisme tuntakse sferomakkidena ja viimase kahekümne aasta jooksul on nad plasmafüüsika eksperimentide vastu täiendavat huvi äratanud.
Päris versioonid
Üks viis sfermomakki loomiseks on kasutada "plasmaröövlit" - seadet, mis kasutab välist magnetit plasmas olevate voolude indutseerimiseks ja ajab mürsu ka suurele kiirusele. Tegelikult võimaldasid sferomakid, kes elavad mitusada mikrosekundit, arendada kiirust kuni 200 km / s. See on üsna muljetavaldav ja võimaldab neid kindlasti relvana kasutada.
1970. aastatel loodi USA õhujõudude uurimislaboris Albuquerque'is SHIVA Star programm (mis sai nime hinduismis mitme relvaga jumala järgi), mis arendas plasmafüüsika praktilise rakendamise erinevaid harusid. Üks neist - MARAUDER - oli aluseks ühele mitmest USA algatusest plasmal põhinevate mürskude loomiseks.
See relv oli võimeline tootma sõõrikukujulisi plasmarõngaid ja välgupalle, mis plahvatasid kokkupõrkes hävitavate termiliste ja mehaaniliste mõjudega, tekitades elektromagnetkiirguse impulsi, mis oli võimeline elektroonika välja lülitama. Kuid alates 1993. aastast on nende relvade staatus ebakindel.
Selliste seadmetega saavutatavad temperatuurid olid tuhat korda kõrgemad kui päikese temperatuur. Piisava plasma olemasoluga tekitaks iga lööklaine tohutut kahju, nii et Tähesõdade plahvatus tundub üsna realistlik.
Kuid kuidas saaks see tõsieluline lõhkerelv konkureerida Tähesõdade teise ikoonilise relvaga, valgusmõõduga? Lõhkepolt on põhimõtteliselt samaväärne valgusmõõdu teraga, millel puudub kaldus. Kuid kui kohtuvad kaks magnetiliselt piiratud plasmat, on magnetiline taasühendus vältimatu. See tähendab, et kahe valgusmõõdu kokkupõrkel tekiks plahvatusohtlik mõju, mis hävitaks nii relva kui ka selle kandjad. Kuid lõhkajaga oleksite plahvatusest kaugel ja täiesti vigastamata.
Ilja Khel
