Физика и Звездные войны

Межзвездная космическая опера « Звездные войны » использует науку и технологии в своих сеттингах и сюжетных линиях. Сериал продемонстрировал множество технологических концепций, как в фильмах, так и в расширенной вселенной романов, комиксов и других форм медиа. Основная цель фильмов « Звездные войны» — опираться на драму, философию , политологию и в меньшей степени на научные знания. Многие из экранных технологий, созданных или заимствованных для вселенной «Звездных войн» , использовались в основном в качестве сюжетных приемов.

Культовый статус, который «Звездные войны» приобрели в популярной культуре и научной фантастике, позволяет использовать их в качестве доступного введения в настоящие научные концепции. Многие из особенностей или технологий, используемых во вселенной «Звездных войн» , пока не считаются возможными. Несмотря на это, их концепции все еще вероятны.

Две звезды Татуина

Изображение НАСА теоретической точки зрения с орбиты Kepler-16b вокруг двух его звезд .

В прошлом ученые считали, что планеты вряд ли образуются вокруг двойных звезд . Однако недавние расчеты показывают, что планеты с такой же вероятностью образуются вокруг двойных звездных систем, как и вокруг одиночных звездных систем. [1] Из 3457 известных в настоящее время экзопланет 146 на самом деле вращаются вокруг двойных звездных систем (и 39 вращаются вокруг множественных звездных систем с тремя или более звездами). В частности, они вращаются вокруг так называемых «широких» двойных звездных систем, где две звезды находятся довольно далеко друг от друга (несколько а.е. ). Татуин, по-видимому, относится к другому типу — «тесной» двойной системе, где звезды расположены очень близко, а планеты вращаются вокруг общего центра масс .

Первая подтвержденная наблюдениями двойная система — Kepler-16b — является тесной двойной системой. Моделирование исследователей экзопланет показывает, что планеты часто формируются вокруг тесных двойных систем, хотя гравитационные эффекты от двойной звездной системы, как правило, делают их очень трудными для обнаружения с помощью современных методов Доплера и транзитных методов поиска планет. [1] В исследованиях, ищущих пылевые диски — где вероятно образование планет — вокруг двойных звезд, такие диски были обнаружены в широких или узких двойных системах или тех, чьи звезды находятся на расстоянии более 50 или менее 3 а. е. друг от друга соответственно. Промежуточные двойные системы или те, которые находятся на расстоянии от 3 до 50 а. е. между ними, не имели пылевых дисков. [2] В 2011 году The Guardian сообщила , что космический телескоп НАСА Kepler обнаружил планету, названную Kepler-16b , с двумя солнцами, как в фильмах «Звездные войны» . [3]

Сертифицированный астрофизик и поклонница «Звездных войн» Джин Кавелос объясняет, что ученые скептически относятся к вероятности существования двойных звездных систем, таких как Татуин, поскольку гравитация одной звезды может помешать планетам развиваться вокруг другой. Две звезды с разной массой, вращающиеся друг вокруг друга, могут вызвать смещение гравитационных полей, что приведет к потенциальной нестабильности орбит любых планет в их системе. [4]

По ее словам, даже планеты на более стабильных орбитах двойной звездной системы будут страдать от других видов проблем, таких как климатические проблемы. Например, планета в двойной звездной системе, вращающаяся вокруг большей звезды, будет притягиваться ближе к ее гравитационному полю, заставляя планету выдерживать жару высоких температур в течение этого периода. Когда планета проходит мимо своей большей звезды и достигает орбиты своей меньшей звезды, гравитационное поле этой звезды будет отдалять планету от нее на большее расстояние. Расстояние (возможно, вместе с меньшей солнечной проекцией звезды) отправит планету в экстремально холодные температуры. [4]

По словам Кавелоса, астрономы выдвигают гипотезу, что существует по крайней мере два возможных решения этих проблем, и что даже могут существовать поддерживающие жизнь двойные звездные системы. Одним из сценариев могут быть две звезды, находящиеся на расстоянии миллиардов километров друг от друга. Планета или планеты могли бы вращаться по орбите одной звезды, находясь при этом под минимальным влиянием другой. Звезда, известная как Проксима Центавра , или Альфа Центавра C, находится примерно в одном триллионе километров от своих сестринских звезд, Альфа Центавра A и B. Также по словам Кавелоса, астрономы полагают, что у Проксимы Центавра могут быть свои собственные планеты. Если это так, то они будут находиться под минимальным влиянием сестринских звезд Проксимы Центавра из-за огромного расстояния между ними и этими сестринскими звездами. Если предположить существование планет вокруг Проксимы Центавра, с этих планет сестринские солнца будут выглядеть как яркие звезды на небе. [4]

Другим сценарием были бы две звезды, которые были бы ближе друг к другу на расстоянии всего в несколько миллионов километров. Планета, вращающаяся достаточно далеко, была бы подвержена влиянию их гравитационных полей почти так же, как если бы они были. Если бы расстояние между двумя звездами составляло малую часть расстояния между ними и планетой, это было бы стабильно для планеты. Рассвет и закат на такой планете происходили бы так же, как на Татуине. [4]

Бластерные болты

В «Звездных войнах» активно используется бластерное и ионное оружие, приписываемое лазерным, плазменным или основанным на частицах выстрелам света. Персонажи могут убегать или даже уклоняться от этих выстрелов, а сами выстрелы бластера можно увидеть летящими с умеренно высокой скоростью. Увернуться от лазерного выстрела было бы практически невозможно, так как он летел бы со скоростью света. [5] В связи с этим вполне разумно, что бластерный огонь пролетит как искра и поразит цель. Иногда персонажи называют выстрелы «лазерными выстрелами», которые, хотя и не движутся со скоростью света, состоят из интенсивной световой энергии.

Однако многие официальные канонические источники «Звездных войн» утверждают, что технология бластеров отличается от настоящих лазеров. Согласно официальному канону , они являются формой пучка частиц . [6] Это подтверждается тем, как «магнитно-запечатанные» стены отклоняют их. [7]

Польская академия наук в сотрудничестве с Варшавским университетом сумела заснять сверхкороткий лазерный импульс с помощью камер, которые производят миллиарды кадров в секунду. Эти лазерные импульсы были настолько мощными, что они почти мгновенно ионизировали встречающиеся им атомы, что привело к образованию плазменной нити волокна. [8]

Эффекты бластера на живой цели изображались более или менее одинаково в каждой части серии «Звездных войн» . Поскольку бластерные выстрелы состоят из энергии света или частиц, выстрелы прожигали плоть цели, а некоторые даже взрывались, ударяясь о свою цель, прилагая большую силу. Последний эффект обычно был от бластера большего размера. Было даже показано, что бластеры имеют плазменную энергию в качестве боеприпасов, которая изображается как синие выстрелы. Начиная с «Пробуждения силы» , эти синие выстрелы разрывают и повреждают плоть с небольшим или нулевым горением, что вызывает кровотечение, как По выстрелил в штурмовика из бластера, заставив его истекать кровью до самой смерти. Другим примером кровотечения из бластера был случай, когда Чубакка выстрелил в Кайло Рена из своего Боукастера, небольшой взрыв у его тела вызвал кровотечение в сочетании с ожогами. Во многих современных показах боев с бластерами у человека, пораженного бластером, остаются пепел и сажа, очерчивающие область, куда он был выстрелен. Кроме того, бластеры бьют с большим количеством трения и кинетической энергии, достаточным для того, чтобы от цели отлетали искры, цель вспыхнула или убила цель при ударе, даже если выстрел не пробил цель, как это происходит, когда некоторые цели защищены от бластеров броней.

Вибрация в вакууме

Звездные войны славятся своими эпическими космическими боями. В этих космических сценах можно услышать звуки бластера, двигателя и взрыва. Однако космос — это вакуум, и поскольку для распространения звука требуется материя, зрители не должны слышать никаких звуков. [9] [10]

В некоторых медиаматериалах по «Звездным войнам» это объяснялось как результат работы сенсорной системы, которая создает трехмерный звук внутри кабины или мостика, соответствующий внешнему движению других кораблей, как форма мультимодального интерфейса , хотя зрители все равно могут слышать звук даже с точки зрения, которая находится в космосе. [ требуется цитата ] В каноническом романе « Владыки ситхов» объясняется, что персонажи в далекой-далекой галактике действительно не слышат никаких звуков в космосе, если больше не ограничены своими кораблями:

[Перехватчик] [Вейдера] устремился к пузырю пушки, нацелившись прямо на него. Удовлетворенный траекторией, он отстегнулся, обошёл предохранители перехватчика, распахнул люк кабины и катапультировался в космос.

Он немедленно начал вращаться в невесомости, корабль и звезды быстро меняли положения. Но он все еще мысленно держал ручку шлюза, а его броня, герметичная и герметичная, поддерживала его в вакууме. Респиратор громко гудел в ушах.

Его корабль врезался в пузырь пушки и транспорт, неспособность вакуума передавать звук привела к тому, что столкновение произошло в жуткой тишине. Огонь вспыхнул на мгновение, но лишь за мгновение до того, как вакуум погасил его.

Таким образом, способность зрителей слышать звук в вакууме не слышна культовым персонажам, а воспринимается зрителями только как интерпретация, позволяющая им представить, какие звуки мы слышим в фильмах как артефакты, находящиеся вне вселенной. [10]

Астероидное поле вЭпизод V

В фильме «Империя наносит ответный удар » после битвы при Хоте « Тысячелетний сокол» преследуется имперскими кораблями через плотное астероидное поле . Куски скал в поле движутся с большой скоростью, постоянно сталкиваясь и плотно упакованные. Обычно астероидное поле или пояс вряд ли будут так плотно упакованы крупными объектами, потому что столкновения превращают крупные объекты в щебень. Единственный способ для пояса астероидов сохранить себя — это «уравновесить разрушительные высокоскоростные столкновения с конструктивными мягкими столкновениями», но неясно, происходит ли это в фильме. [11]

В отличие от «Звездных войн », корабль, показанный в «Космической одиссее 2001 года» , «Дискавери-1» , имел курс, который вел его прямо через пояс астероидов в романе , без реального страха столкновения со стороны организаторов миссии. Однако пояс астероидов Солнечной системы гораздо менее плотный, и несколько реальных космических кораблей прошли через него без вреда. [11]

С другой стороны, так называемые поля троянских астероидов , названные в честь астероидов, обнаруженных в точках Лагранжа Юпитер - Солнце , как известно, упакованы гораздо плотнее. В Солнечной системе есть два таких поля, греческие троянцы и троянские троянцы, и еще два (троянцы Нептуна) были обнаружены недавно, но в настоящее время о них мало что известно.

Также в этой сцене есть часть, в которой Хан и Лея выходят из « Тысячелетнего сокола» , и на них надета только маска для воздуха. Отсутствие давления, вероятно, вызвало бы быструю декомпрессию их тел, поскольку астероид, вероятно, не имел атмосферы. (См. Влияние космического полета на организм человека .)

Динамика полета

В отличие от настоящей динамики полета в космосе , те, что показаны в «Звездных войнах», точно отражают знакомую динамику полета в атмосфере Земли . Например, самолеты с фиксированным крылом должны делать повороты с наклоном , потому что они используют давление воздуха для работы. Тем не менее, в безвоздушном вакууме космоса в «Звездных войнах » космические корабли всегда (без необходимости) наклоняются при повороте. Физик Лоуренс М. Краусс говорит, что это по простой причине: «это выглядит хорошо». [12] При наклоне центр тяжести будет поддерживаться так, чтобы верх оставался верхом, но силы g, возникающие на таких скоростях, наверняка нанесут вред пассажирам. В фильмах это регулируется устройствами, известными как «инерционные компенсаторы».

Для того чтобы повернуть в неатмосферном полете, к кораблю все равно должна быть приложена некоторая сила, предположительно, с помощью какого-то двигателя или генерируемой волны силового поля, местоположение которой (по отношению к центру тяжести корабля) будет определять ориентацию корабля или угол крена, необходимые для выполнения поворота. [10]

Разрушение над Эндором

После событий « Возвращения джедая » широко распространилось предположение, что разрушение второй Звезды Смерти , показанное в фильме, вызовет распространение радиации в атмосфере и на поверхности лесной луны Эндора , учитывая, что взрыв был вызван атакой на ее (ядерный) основной реактор. [13]

Это явление существует предположительно с 1997 года после ряда комиксов по «Звездным войнам» за пределами оригинальной трилогии (каноничность неизвестна, хотя, как и большинство других произведений, оно было объявлено неканоничным и частью отдельной непрерывности «Звездных войн» в 2014 году) и было известно как «Эндорский холокост». [14] Оно возникло из рационального анализа в многочисленных комментариях последствий уничтожения второй Звезды Смерти и его гипотетического воздействия на лесную луну и ее живых обитателей. На основании всей информации из историй был сделан вывод, что ядерные осадки вызовут радиоактивное загрязнение поверхности планеты (или луны), что приведет к широкомасштабной смерти и разрушениям. [14]

Более поздний анализ физиков подтвердил теорию с научной точки зрения. [15]

Изучая и анализируя разрушение второй Звезды Смерти, физики выдвигают гипотезы о ее результатах и ​​последствиях. Астрофизик и поклонник «Звездных войн» Дэйв Мошер освещает события фильма в эссе на 10 000 слов. Его первым аргументом является взрыв Звезды Смерти в результате атаки повстанцев на ее ядерный реактор, вся космическая станция будет превращена в большое количество мелких металлических осколков, обрушившихся на Эндор. Обломки сгорят в атмосфере Эндора, превратившись в токсичную сажу и вызвав планетарные огненные бури. [16]

Другой ученый, Сара Стюарт, повторно анализирует ситуацию и выдвигает теорию о предыдущем состоянии Луны после некоторой экологической очистки от радиоактивных осадков Звезды Смерти. [16]

Матия Кук, изучающий орбитальную динамику , выдвигает теорию о том, что реактор Звезды Смерти взорвется за одну секунду, выбрасывая огромные куски мусора со скоростью около 220 000 миль в час. Он утверждает, что энергии, переносимой обломками, будет недостаточно, чтобы уничтожить луну, но она разрушит сторону, обращенную к Звезде Смерти. Он также утверждает, что все корабли, находящиеся рядом со Звездой Смерти во время ее взрыва, будут ею уничтожены. Он также добавляет, что повстанцы, наблюдающие за взрывом с поверхности планеты, будут убиты радиацией, выделившейся в результате взрыва, еще до того, как обломки достигнут их. [16]

Он приходит к выводу, что обломки после взрыва ударят по поверхности Луны и отправят камни с поверхности на обратную сторону Луны. В его анализе вымирание эвоков неизбежно. [16]

Планетный физик Эрик Асфауг , который также изучает гигантские столкновения с лунами и планетами, выступает против этих теорий. Он утверждает, что Звезда Смерти не будет уменьшена до крошечных кусочков после взрыва. Он утверждает, что все ядерные взрывы в скале испарят вещество вблизи нее, но разобьют вещество на большем расстоянии на куски. Чем дальше куски, тем меньше они будут ломаться. Он приходит к выводу, что большие куски Звезды Смерти ударятся о поверхность лесной луны, некоторые даже создадут кратеры. Самым проблемным результатом его анализа является пожар, вызванный крупными радиоактивными обломками, которые подожгут леса луны. [16]

Подробный анализ последствий взрыва Звезды Смерти в «Возвращении джедая» , проведенный планетологом Дэйвом Минтоном, приходит к выводу, что в результате погибли бы все эвоки. Используя информацию, полученную из голограмм в сцене брифинга на борту гигантского крейсера « Дом один» в Эпизоде ​​VI, Минтон оценивает диаметр Звезды Смерти (или Звезды Смерти II, чтобы отличить ее от первой Звезды Смерти в Эпизоде ​​IV: Новая надежда ) примерно в триста сорок три километра или около семи процентов диаметра Эндора. [17]

Это сделало бы Эндор немного больше Марса , но около 15% размера Земли. Он также отмечает, что в диаметре Эндор все еще был бы меньше Марса, но плотнее по массе по его формуле измерения. Состав Эндора был бы меньше, чем у Марса, что было бы необычно, но не невозможно, по его словам. [17]

Он применяет эти данные к проблеме орбитальной динамики. Отбросив возможность сохранения второй Звезды Смерти на орбите Эндора с помощью антигравитационных репульсоров (обычное явление в галактике «Звездных войн »), Минтон вместо этого сравнивает Звезду Смерти на орбите лесной луны с периодом спутника на орбите Земли. Применяя Третий закон Кеплера , он определяет орбитальный период как ровно один день. Но применяя этот закон, он определяет астрофизические проблемы со Звездой Смерти, использующей гравитацию Эндора для поддержания себя на орбите лесной луны. Для простоты он предполагает, что день на Эндоре составляет 24 часа. [17]

Минтон также утверждает, что взрыв второй Звезды Смерти в Эпизоде ​​VI слабее, чем взрыв первой в Эпизоде ​​IV. Его аргумент взят из двух фильмов, где одна в «Новой надежде» взрывается мгновенно; тогда как вторая в «Возвращении джедая» взрывается в течение более длительного периода времени, позволяя пилотам повстанцев спастись, а их корабли невредимыми от взрыва. [17] Фильм специально показывает, как Ведж Антиллес и Лэндо Калриссиан поражают две основные секции основного реактора с истребителя X-wing и « Тысячелетнего сокола» (управляемого Ниеном Нунбом), в результате чего реактор разрушается и начинается цепной взрыв, в результате чего Звезда Смерти взрывается из-за серии внутренних взрывов и обрушений. [18]

Поэтому Минтон приходит к выводу, что испарение оставшегося материала будет незначительным, и что взрыв будет происходить намного медленнее, чем требуется для удержания их на орбите, которая, по его оценкам, составляет около 212 миль в секунду. Используя уравнение, представляющее орбитальную скорость Звезды Смерти, он предполагает, что фрагменты должны будут вращаться по орбите со скоростью около 4,5 километров в секунду, чтобы поддерживать орбиту на той же высоте, на которой находилась Звезда Смерти. Поскольку этого не происходит, он утверждает, что остатки бывшей Звезды Смерти упадут прямо в область, где на поверхности луны находился генератор щита. [17]

Чтобы оценить последствия второй Звезды Смерти, Минтон изучает ее массу. Согласно оценочным данным некоторых студентов Университета Лихай , масса стали, необходимая для ее строительства, составит около 770 килограммов, умноженных на массу в кубе веса ⁠— ⁠это даст Звезде Смерти массу около 10 19 кг. Используя эти данные, Минтон выводит уравнения, которые приводят его к выводу, что осколки ударятся о поверхность Луны с такой силой, что это вызовет кратеры, почти в четыре раза превышающие размер кратера Чиксулуб в Мексике. Этот удар вызовет планетарную огненную бурю и испарит все формы жизни на Луне. [17]

Гиперпространственное путешествие

Для гиперпространственного путешествия в франшизе «Звездных войн» требуются два элемента: перемещение со скоростью света и гиперпространство . Корабли во Вселенной «Звездных войн» оснащены двигателями, способными разогнать их до скорости света. Однако современная физическая теория утверждает, что ни один физический объект не может достичь этой скорости, если только у объекта ненулевая масса , поскольку для разгона массы до такой скорости потребовалось бы бесконечное количество энергии — ⁠логическая невозможность в нашей Вселенной. [10] Более того, даже если бы кто-то двигался со скоростью света, ему все равно потребовались бы тысячи лет, чтобы пересечь даже галактику среднего размера. Именно по этим причинам космические корабли «Звездных войн» используют «гипердвигатель».

Это объясняется тем, что корабли переходят в другое « измерение », предположительно, вселенную бран с другими физическими законами. Гравитация предположительно простирается между бранами. В «Звездных войнах » гравитация в реальных пространствах образует гравитационные «массовые тени» в гиперпространстве. Гиперпространство в «Звездных войнах» не связано с предполагаемым пространством между вселенскими «пузырями» в реальной физике . [19]

Также было отмечено, что гиперпространственные путешествия имеют некоторую форму сопротивления воздуха, как показано в «Сделка или нет» , эпизоде ​​сериала « Звездные войны: Войны клонов» . Трейс Мартез — контрабандист и друг Асоки Тано — извиняется за турбулентность полета на своем сильно модифицированном грузовом судне класса «Небула » , прозванном « Серебряный ангел », «оставив воздушные тормоза включенными». Это было бы нормально, если бы Мартез столкнулась с сопротивлением воздуха в атмосфере Корусанта — планеты, которую она только что покинула. Однако она столкнулась с турбулентностью только после того, как вошла в гиперпространство, что предполагает, что гиперпространство имеет некоторую форму газообразной атмосферы, за неимением лучшего термина. [20]

Планеты, луны и планетоиды

Карта галактики Звездных войн

В франшизе «Звездные войны» почти каждый может дышать и перемещаться на многих планетах, и они, как и звездные системы, рассматриваются как небольшие места. Оба дефекта имеют точное объяснение.

Расширенная вселенная «Звездных войн» утверждает, что многие планеты галактики были колонизированы и адаптированы к атмосфере и гравитации наиболее населенных видов, и есть также много видов, таких как Кел-Дор и Скакоанцы, которым необходимо использовать устройства, такие как дыхательные маски или герметичные костюмы. В другом случае, поскольку франшиза «Звездных войн» развивается до межгалактического уровня, предполагается, что почти все планеты на ней являются планетарными цивилизациями , теория, хорошо основанная на реальности, и это, возможно, произойдет в далеком будущем.

В новеллизации «Новой надежды» , написанной Аланом Дином Фостером , упоминается, что люди колонизировали Татуин в разделе, знакомящем с рейдерами Таскенов . В разделе подразумевается, что люди колонизировали планету и поселились в более отдаленных районах гораздо менее населенной планеты, что не давало больших шансов на контакт между рейдерами Таскенов и колонистами-людьми, которые поселились на планете в небольших количествах. [21]

Также в том же романе раздел, представляющий планету Явин, описывает ее как непригодную для жизни. Ее спутники-луны описываются как планетарные по размеру. Четвертая луна, называемая «Явин IV», как ее назвали ранние человеческие колонизаторы, описывается как богатая растительной и животной жизнью. В ней описывается древняя цивилизация, которая когда-то существовала в джунглях луны, но исчезла за столетия до того, как на Луну ступила нога человеческих исследователей. Единственным доказательством их существования являются древние архитектурные сооружения и памятники, которые они оставили после себя (как показано в фильме), большинство из которых были построены загадочным образом. В то время, когда Альянс повстанцев использовал территорию на Явине в качестве своей скрытой базы, на Луне остались только растения, насекомые и животные. [22]

Джин Кавелос указывает на серию комиксов Tales of the Jedi , в которой документируется ранняя колонизация большей части населенной галактики Звездных войн . Ее аргумент заключается в том, что люди в галактике Звездных войн , будучи единым видом, а также выглядя и живя как люди на Земле, вероятно, произошли с одной планеты, похожей на Землю, хотя точное происхождение или родной мир человеческого вида во вселенной Звездных войн точно не известны. Она предполагает, что для того, чтобы иметь возможность колонизировать другие планеты, люди галактики Звездных войн не могли быть генетически изменены. Она указывает на тот факт, что Люк Скайуокер прожил свою жизнь на Татуине, но ему не потребовалось никаких генетических изменений, чтобы адаптироваться к Хоту, планете с климатом, предположительно противоположным Татуину. [23]

Также существуют проблемы с возможностью изменения людьми климата планеты, которую они колонизируют. Она упоминает тот факт, что на планетах, где живут люди, есть местные виды, такие как джавы наряду с рейдерами-таскенами на Татуине, которые выживают в том же климате, что и люди. Если они жили в другом климате до человеческой колонизации и изменения/изменения окружающей среды, например, терраформирования , они вряд ли выживут. [23]

Другая возможность, которую она предлагает, заключается в использовании искусственных средств, которые помогли бы колонистам адаптироваться к жизни на недавно заселенной планете, прежде чем постепенно адаптироваться к жизни там. Некоторые изменения климата и гравитации могли бы быть адаптированы к колонистам в течение нескольких поколений, если только эти изменения не слишком велики. В течение периода поколений колонисты могли бы эволюционировать и адаптироваться, даже, возможно, посредством эволюционных мутаций. [23]

Также маловероятно, что на других планетах будет воздух, как на Земле, и они автоматически будут пригодны для дыхания, согласно другим ученым, утверждает Кавелос. Вероятно, существует лишь небольшое количество таких планет. Вероятность найти планеты с похожей атмосферой, которая потребует минимальной модификации атмосферы, но вряд ли будет идентична земной, чтобы прибывшие люди могли просто выжить на них, выше. [23]

Еще одной проблемой является то, что если человечество вряд ли встретит планету с точно такой же средой обитания, как Земля, то еще более маловероятно, что так много различных инопланетных видов будут иметь одинаковое экологическое происхождение и выживать в тех же условиях окружающей среды, как это было в кантине Мос-Эйсли в «Новой надежде» . [23]

Световые мечи

Зеленый световой меч

Часто говорят, что световые мечи состоят из лазеров. [24] Однако использование лазеров поднимает несколько вопросов: [25]

  • Необходимость чего-то, что отражало бы конец луча.
  • Наличие компактного и достаточно мощного источника питания.
  • Лазеры не сталкиваются, когда их лучи пересекаются.
  • Лазеры бесшумны.
  • Некоторые материалы могут выдержать удар светового меча, а некоторые даже могут деактивировать его при контакте. [ сомнительнообсудить ]

Более ранние формы оружия были известны как «протомечи» в галактике «Звездных войн» , для которых требовались аккумуляторные батареи, которые подключались к рукояти светового меча через шнур питания. Аккумуляторная батарея крепилась к поясу, который джедай носил со световым мечом, подобно тому, как носят огнемет , но это было не идеально, так как ограничивало движения джедая во время боя. [26] [27]

Световые мечи обычно объясняются как плазма, удерживаемая в силовом поле, обычно электрическом или магнитном поле. [28] [29] Силовое поле не может быть магнитным, потому что поле содержит тепло, чего магнитное поле сделать не может. Таким образом, силовое поле должно быть щитом, неизвестным современной технологии. Кроме того, когда два плазменных клинка вступят в прямой контакт, это почти наверняка приведет к магнитному пересоединению , вызывая взрывной выброс плазмы, содержащейся в обоих мечах. [30]

Проблемы со световыми мечами, которые используют настоящие световые лезвия, упомянутые в начале этого раздела, не все непреодолимы. Например, упоминается, что «Лазеры не сталкиваются, когда их лучи пересекаются», что является утверждением, основанным на нашем повседневном опыте со светом. Но Эйлер и Гейзенберг показали в 1936 году, что при достаточно высокой интенсивности свет может фактически взаимодействовать сам с собой (эффект, вызванный квантовыми флуктуациями вакуума ). [31] [32] Учитывая это, можно представить себе сценарий столкновения двух световых мечей, в котором фотоны, исходящие из рукояти одного светового меча, рассеиваются в направлении рукояти другого светового меча (рассеивание происходит в области, где два световых меча перекрываются). Поскольку фотоны имеют импульс, эти рассеянные фотоны будут оказывать радиационное давление на рукоятку другого светового меча. Используя методы сверхвысокоинтенсивных лазеров, было показано, что для лазеров с напряженностью электрического поля порядка 10 15 В/м сила, ощущаемая в рукояти каждого светового меча, составляет приблизительно 10 Н (или примерно эквивалентна силе, оказываемой объектом весом в один килограмм, падающим на ногу человека). [33] Эта сила, вызванная рассеянными фотонами, создаст впечатление прочности лезвия, когда два световых меча столкнутся. [33] Для питания такого светового меча необходимо невероятное количество энергии. Например, для питания светового меча с напряженностью электрического поля 10 15 В/м в течение одной минуты требуется 10 25 Дж, или в десять раз меньше общей выходной энергии Солнца за одну секунду. [33] Если источником энергии является ядерный синтез , такому световому мечу потребуется 10 11 кг ядерного топлива для работы в течение одной минуты. [33] Другими словами, чтобы использовать такой световой меч в течение одной минуты, в рукоять нужно было бы поместить количество ядерного топлива, эквивалентное десяти пирамидам Гизы .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "Планеты с двумя вероятными общими солнцами". Ширбер, Майкл . Space.com . 17 мая 2005 г. Получено 13 ноября 2009 г.
  2. ^ "Закат на Татуине". Журнал Astrobiology . NASA . 31 марта 2007 г. Архивировано из оригинала 2021-03-14 . Получено 2009-11-13 .
  3. ^ «Обнаружена планета из «Звездных войн» с двумя солнцами». The Guardian . Ян Сэмпл.
  4. ^ abcd Кавелос, Жанна (1 апреля 2007 г.).Наука Звездных Войн. Издательство St. Martin's Press, 2007. С.  9–10 . ISBN 978-1429971768.
  5. ^ "Анализ бластерного огня в "Звездных войнах"". WIRED .
  6. ^ Джонсон, Шейн (1995). Star Wars Technical Journal . Boxtree, 1995. стр. 126. ISBN 0-345-40182-4.
  7. Звёздные войны. Эпизод IV: Новая надежда
  8. ^ "Лазерная пуля из "Звездных войн"".
  9. ^ "Как не работает научная фантастика". Фройденрих, Крейг . Как все работает. 2006-07-20 . Получено 23 января 2013 г.
  10. ^ abcd Star Wars Tech (документальный фильм 2007 года)
  11. ^ ab Кавелос, Жанна (2000).Наука Звездных Войн. Нью-Йорк: St Martin's Griffin. С.  15–16 . ISBN 0-312-26387-2.
  12. Beyond Star Trek: Physics from Alien Invasions to the End of Time . Нью-Йорк: Basic Books. 1997. С. 15–16. ISBN 978-0-06-097757-3. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  13. ^ Джонсон, Шейн (1995). Технический журнал «Звездных войн» . Boxtree, 1995. стр. 103. ISBN 0-345-40182-4.
  14. ^ аб «Эндорский Холокост». theforce.net.
  15. ^ «Наука доказывает, что эвоки обречены на гибель в «Возвращении джедая». UPROXX . 2015-12-26.
  16. ^ abcde Дэйв Мошер (18 декабря 2015 г.). "Физики: фанатская теория холокоста в Эндоре из "Звездных войн" реальна - Tech Insider". Tech Insider .
  17. ^ abcdef "Вопрос о Холокосте в Эндоре". Scribd .
  18. Звёздные войны. Эпизод VI: Возвращение джедая
  19. ^ "ГИПЕРДВИГАТЕЛЬ: ПРАКТИЧНОЕ, НЕДОРОГОЕ И ЭКОНОМИЧНОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ К ЗВЕЗДАМ". Аноним . Высшая школа ВМС. Июнь 2014 г. CiteSeerX 10.1.1.259.4336 . 
  20. ^ "Disney Star Wars продолжает нарушать логику гиперпространства". ScreenRant . 2020-04-02 . Получено 2022-06-19 .
  21. ^ Алан Дин Фостер, Джордж Лукас (1977). «глава четвертая».Звездные войны: Из приключений Люка Скайуокера. Баллантайн (США). ISBN 0722156693.
  22. ^ Алан Фостер, Джордж Лукас (1977). "глава одиннадцать". Звездные войны: Из приключений Люка Скайуокера . Ballantine (США). ISBN 0722156693.
  23. ^ abcde Cavelos, Жанна (15 апреля 1999 г.). Наука звездных войн . Martin's Press, 2007. стр. 20–23. ISBN 0-312-20958-4.
  24. Дюрант, Эмиль, Пол Майкл Куллис и Лиам Джерард Дэвенпорт. «A3_5 Возможность создания светового меча из «Звездных войн». Специальные темы по физике 11.1 (2012).
  25. ^ "Возможны ли световые мечи?". physics.org . Получено 8 мая 2012 г.
  26. ^ "Факты о световых мечах (Просветите своего внутреннего ботаника)". Imgur .
  27. ^ "Звездные войны: 7 странных дизайнов световых мечей". Den of Geek .
  28. ^ Джонсон, Шейн (1995). Star Wars Technical Journal . Boxtree, 1995. стр.  37–41 . ISBN 0-345-40182-4.
  29. ^ «Возможны ли световые мечи?». Ариэль Уильямс . 2014-09-24.
  30. ^ «Почему световые мечи будут гораздо более смертоносными, чем представлял себе Джордж Лукас». Мартин Арчер .
  31. ^ Гейзенберг, В.; Эйлер, Х. (1936). «Folgerungen aus der Diracschen Theorie des Positrons». З. Физ . 98 ( 11–12 ): 714–732 . arXiv : Physics/0605038 . Бибкод : 1936ZPhy...98..714H. дои : 10.1007/BF01343663. S2CID  120354480.
  32. ^ Данн, Г. В. (2012). «Эффективное действие Гейзенберга-Эйлера: 75 лет спустя». Int. J. Mod. Phys. A . 27 : 1260004. arXiv : 1201.2570 . doi :10.1142/S0217751X12600032. S2CID  118679169.
  33. ^ abcd Fillion-Gourdeau, F.; Gagnon, J.-S. (2019). «О физической (не)возможности световых мечей». European Journal of Physics . 40 (5): 055201. arXiv : 1906.02575 . Bibcode : 2019EJPh...40e5201F. doi : 10.1088/1361-6404/ab274a. S2CID  174803076.
  • Стивен Уоррен. «Обнаружена первая планета, вращающаяся вокруг солнц-близнецов». Popular Mechanics .
  • Майкл Д. Лемоник (2011-09-16). "Одна планета, два солнца". Время . Архивировано из оригинала 16 сентября 2011 года.
  • Райан Уитвам. «Студенты доказывают, что дефлекторный щит из «Звездных войн» возможен». Extreme Tech .
  • «Физики изучают космический полет с гипердвигателем из «Звездных войн». The Telegraph . 2013-01-14.
  • Сингх, Анита (30.05.2014). «Наука Звездных войн: почему Сила может быть с нами». The Telegraph .
  • Доктор Мэтт Эдгар. «'Держись цели': исследователи из Университета Глазго нацелились на Звездные войны». Университет Глазго .
  • «НАСА обнаружило настоящую «звезду смерти», разрывающую на части и испаряющую крошечную далекую планету». National Post .
  • Мелисса Пеллетье. «Физика дроида BB-8 из «Звездных войн»: как это работает?». Nuskool.
  • Рет Аллен (2014-01-08). "Физика истребителя TIE". Wired .
  • Реалистичные научно-фантастические бои космических кораблей и воздушные бои на YouTube
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Физика_и_Звездные_войны&oldid=1244578092"