Константин Крылов
сентябрь 2015.
27786

Возможно ли с точки зрения физики (теоретически!) создать световой меч, как в «Звездных войнах»?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
14
13 ответов
Поделиться

На самом деле это очень интересный вопрос. Вряд ли световой меч может быть «световым». Дело в том, что свет, как и другое электромагнитное излучение, распространяется в пространстве прямолинейно с постоянной скоростью, которая в вакууме равна примерно 300 000 км/c (скорость света в веществе может быть меньше).

К тому же, в отсутствие среды, рассеивающей свет, луч увидеть невозможно. Это же применимо к лазеру, который представляет собой когерентное излучение. Таким образом, если пренебречь искривлением пространства-времени, такой «световой клинок» просто не может выглядеть, как столб света определённой длины.

На самом деле, если рассмотреть бластеры в фильме, то можно увидеть, что они по своей природе похожи на клинок светового меча. Снаряд бластера двигается с довольно низкой скоростью, не меняя своих размеров, не рассеиваясь, что опять же не стыкуется с нашими представлениями о природе света. Можно предположить, что это не излучение, а сгусток высокотемпературной плазмы, тогда многое встаёт на свои места.

Возможно, меч называется световым лишь по внешнему виду, а не по технологии. Допустим, что это столб очень горячей плазмы. Плазма — ионизированное (когда атомы теряют внешние электроны) состояние вещества. Поскольку она состоит из заряженных частиц (ионов), её можно удерживать магнитными полями и, в теории, можно попробовать придать определённую форму этому сгустку.

Но мечу нужно вещество, чтобы превращать его в плазму. Откуда оно берётся? Из воздуха? Это маловероятно, поскольку в фильме эти сгустки существуют и в безвоздушном пространстве. Значит, это вещество должно быть в самом мече. Допустим, из рукоятки выпускается струя вещества, которое чем-то разогревается до состояния плазмы, которая удерживается мощными магнитными полями, не допуская выхода плазмы из поля.

Что касается отражения ударов и снарядов бластеров, то допустим, создаётся такое очень мощное и хитрое по форме поле, что оно снаружи отражает все остальные сгустки плазмы. Это могло бы объяснить, но опять же, сложно себе представить, каким образом это возможно.

Но всё же плазма не так хорошо подходит для подобного устройства. Во-первых, даже в воздухе плазма будет «расходоваться» и остывать, ведь будет взаимодействие ионов плазмы с молекулами газов воздуха. Значит, сгусток плазмы надо как-то поддерживать. В плазменной резке плазма создаётся мощной струёй газа, проходящей через электрическую дугу. Понадобится немало плазмы, чтобы резать металл, как в фильме.

Да и мощные магнитные поля, скорее всего (тут я совсем не специалист), будут создавать дополнительные эффекты, которые будут серьёзно мешать работе такого меча.

Тут точно не обошлось дело без экзотической материи или экзотических полей, не известных современной науке. Судя по свечению и применению меча — это точно связано с высокой температурой. Причём есть пределы этой температуры, ведь при сверхвысоких температурах возникает опасное ионизирующее излучение. Возможно, я что-то упускаю, но из всего известного мне, особо ничего не подходит…

Я уж не говорю о целесообразности такого оружия. Джедаям, имея такую реакцию и точность, гораздо легче было бы обращаться с бластером, а имея такие поля, можно было бы сделать «энергетическую» броню, вместо того, чтобы отбивать медленно летящие сгустки плазмы. Лично меня всегда интересовал вопрос, сможет ли джедай отбить пулю, она-то не светится, да и движется быстрее, если судить по фильму :)

57
0

В фильме так-то Люк отбивает пулю или что-то подобное ей, когда Бен учит его пользоваться мечом. С их реакцией, им ни бластеры, ни пули не страшны. Только другой меч

+1
Ответить

У меня есть идея. А что если просто это прозрачная среда, где скорость света достаточно мала? У них же медленно включается световой мечь. Может это свет исходит из среды сбоку? Или же среда нарушается ударом о поверхность и в месте разрыва среды конденсированный поток света разрезает? Спереди поставить зеркало и тогда может быть возможно. Свет же мы видим как и у обычного мощного лазера.

0
Ответить

Влад, извиняюсь, что не заметил комментарий. Согласен, в фильме есть что-то похожее на винтовки, но точно сложно сказать, какая именно там скорость. И если рассматривать концепцию Силы, которая даёт способность предсказывать такие события, то тогда всё возможно :)

0
Ответить
Ещё 5 комментариев

Елизавета, рассмотрим вопрос по порядку: 1) Среда — надеюсь, имеется ввиду некое вещество. Это вещество должно обладать как минимум, следующими свойствами: прозрачным, но способным рассеивать свет (как коллоидные системы); твёрдым, чтобы держало форму; стойким к таким сверхвысоким температурам. Собственно, вовсе не обязательно иметь низкую фазовую скорость, зачем? Если это лазер, то к чему меньшая скорость распространения? Луч всё равно, рано или поздно, выйдет из такого вещества, если нет преград. Вопрос в том, что вещество должно настолько сильно разогреваться (вследствие рассеяния), что я даже не знаю таких материалов, способных такое выдержать. И дело даже не в материале, а в силе межмолекулярных (и даже молекулярных) связей, которые разрываются из-за теплового движения. Энергия разрыва всех этих связей давно известна и занесена в таблицы :) Кстати, вы знаете, что оргстекло используют для настройки фокуса луча промышленных (инфракрасных) лазеров, именно потому что оно прозрачное и медленнее испаряется? И ещё, откуда появляется и куда девается это вещество при включении меча? И если вещество разрушается, как вы написали, значит, его хватит ненадолго и стоит ударить посильнее и меч сломается. А может, он ещё и многослойный? :) 2) Про сам свет. Свет не может быть конденсированным (если речь не конденсате Бозе-Эйнштейна, что совсем другое). Насчёт того, как мы видим лазер — не замечали зернистость? Это лазерный спекл, возникающий из-за интерференции когерентных волн. 3) Ну, допустим зеркало — на чем оно держится? Магнитная левитация? На супер-клее с неизвестным веществом? А протыкать-то им как?

0
Ответить

В Старой Республике на джедаев охотились пулями т.к. пули они отбить не могли,а если и могли-были особые пули,которые не уничтожались силовым мечом.

Тогда же получили распространения плазменные силовые поля,которые пропускали твёрдые объекты,но не пропускали меч-поэтому джедаи тогда использовали обычные мечи.

0
Ответить

Классический световой меч из SW устроен так: Рукоятка принципиально устроена примерно как обычный бластер - блок питания плюс разрядно-фокусирующая камера, в которой формируется самостабилизируемый плазменный сгусток, фактически маленькая шаровая молния. Далее в обычном бластере эта молния ускоряется и выстреливается в цель, а в световом мече остается "на привязи", которую осуществляет специальный импульсный генератор электромагнитного поля. Импульсы следуют с частотой несколько десятков герц, и с этой частотой шаровая молния вылетает из рукоятки на длину клинка, а потом "всасывается" обратно, как мячик на резинке. Ну а для глаза это сливается в сплошной клинок. Энергии такая система тратит очень мало - только на свечение и стабилизацию сгустка, значительный расход только в момент контакта с целью. Эффект импульсного ЭМ поля на такое же внешнее поле и другие плазменные сгустки - отталкивание, поэтому на таких мечах можно фехтовать и отражать выстрелы бластеров. Из-за электрострикционного эффекта поле издает характерное гудение и треск при столкновении с другим мечом

0
Ответить

@Виталий Радзиховский, Логично. А кристаллы как же? Вроде бы для мечей нужны кристаллы.

0
Ответить
Ещё 1 комментарий

@Владимир М., они там на фиг не нужны

0
Ответить
Прокомментировать

Классический световой меч из SW устроен так:Рукоятка принципиально устроена примерно как обычный бластер - блок питания плюс разрядно-фокусирующая камера, в которой формируется самостабилизируемый плазменный сгусток, фактически маленькая шаровая молния. Далее в обычном бластере эта молния ускоряется и выстреливается в цель, а в световом мече остается "на привязи", которую осуществляет специальный импульсный генератор электромагнитного поля. Импульсы следуют с частотой несколько десятков герц, и с этой частотой шаровая молния вылетает из рукоятки на длину клинка, а потом "всасывается" обратно, как мячик на резинке. Ну а для глаза это сливается в сплошной клинок. Энергии такая система тратит очень мало - только на свечение и стабилизацию сгустка, значительный расход только в момент контакта с целью. Эффект импульсного ЭМ поля на такое же внешнее поле и другие плазменные сгустки - отталкивание, поэтому на таких мечах можно фехтовать и отражать выстрелы бластеров. Из-за электрострикционного эффекта поле издает характерное гудение и треск при столкновении с другим мечом

7
0
Прокомментировать

Хм, расскажу попроще и одновременно отвечу сразу на на некоторые заблуждения в предыдущем ответе...В световом мече использовались какие-то специальные камни, из них вполне в результате какого-нибудь нано-синтеза, или вроде того, могла выходить сумашедшая энергия. Единственное, что реально правда, они не могли быть столбом, но могли быть конической формы(но тут еще неизвестно было бы поведение этой световой энергии при столкновении в общей точке), или иметь на конце какой-то отражающий элемент, который бы выдвигался на определенную длину при активации меча, а отражающаяся энергия поглощалась бы обратно в камень, как пример. Так же, что правда, в вакууме (следовательно и в космосе) световые мечи уже не были бы световыми....но это уже, как я понимаю, отсылка к ионным пушкам, т.к. использование меча в вакууме теоретически маловозможно.

7
-4

«Какие-то камни в результате какого-то наносинтеза могут выделять какую-то сумасшедшую энергию». Ну, если так рассуждать, то точно могут :) А дальше я вообще не понял, особенно после «столкновения световой энергии в общей точке». Если вы про лазер, то при чём здесь вакуум?

0
Ответить
Прокомментировать

Сейчас физика так активно развивается, что я не исключала бы возможности, что рано или поздно учёные найдут способ нарушить все ограничения, о которых говорилось выше. Первый сигнал:

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2663093

4
-2

Не стоит обольщаться, приведённая статья — теоретическое исследование по мотивам одного эксперимента. Вообще, когда я вижу подобные статьи, я читаю заголовки так: «физикам НЕ удалось…», потому что на самом деле всё иначе. В оригинальном описании того эксперимента, насколько я понял, речь о взаимодействии квантов света с веществом (пары рубидия) в особом состоянии (Ридберговский атом). Они НЕ получили молекулы света и кванты непосредственно НЕ взаимодействовали. Скажем так, это выглядело так, как если бы кванты представляли собой массивные частицы, взаимодействующие друг с другом. Поэтому сравнение с «атомами в молекуле» — вольная трактовка, не отражающая сути явления. А суть во взаимодействии фотонов опосредованно через вещество в таком вот экзотическом состоянии. Откуда здесь взялся световой меч, я даже предположить не могу. Эти исследования скорее могут быть интересны в плане создания квантового компьютера (ещё одна эфемерная штука, которая уже десятки лет «вот-вот появится», а всё никак). Кстати, многие научно-популярные, скоре даже просто популярные статьи больше похожи на то, как если бы учёный пытался объяснить своей пожилой бабушке, чем он занимается ))

0
Ответить
Прокомментировать

Нет, в реалиях текущей физики, ни ограничить световой луч, ни пустить его петлей невозможно. Даже теоретически, для таких манипуляций нужно какое-то пространство с хитровывернутыми э/м полями, в котором у человека сварятся мозги. Даже если не сварятся, позиционировать меч в пространстве не выйдет, т.е. пользоваться как мечом получившейся колонной света не выйдет.

Иван Сизовотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
2
0
Прокомментировать
Читать ещё 8 ответов
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью