Star Wars 7: hvordan man bygger et rigtigt lyssværd
Ideen bag et lyssværd er simpelt genialt – fysikere skal sikkert være smarte nok til at producere et
Gianluca Sarri , Queen's University Belfast
Som selv afslappede Star Wars-fans vil vide, er lyssværd formentlig det fedeste våben nogensinde til at gøre en optræden på den store skærm. Lyssværdkampe er så elegante, at de næsten er hypnotiske, og selvom ikke alle af os måske har en stærk nok strøm af kraft, der løber gennem vores årer, er et lyssværd i højre hånd langt det mest dødbringende våben, der findes i universet.
Ideen bag et lyssværd er simpelt genialt: et letvægts og uhyre kraftfuldt værktøj, der bruger et blad af energi til ikke kun at skære disciple fra Dark Side op i et enkelt slag, men også fungere som et effektivt skjold mod lasersprængninger. Så hvorfor har vi ikke fungerende lyssværd i det virkelige liv? Fysikere skal helt sikkert være smarte nok (og store nok Star Wars-fans) til at kunne producere et af disse utrolige objekter.
Den oplagte måde at bygge et lyssværd på ville være at bruge en laser, som kan ses som et særligt stærkt og retningsbestemt lysudbrud. Men selvom laserteknologien hele tiden skrider frem mod mere effektive og praktiske maskiner, er vi stadig milevidt fra et fungerende lyssværd. Lad os se hvorfor.
[[{'type':'media','view_mode':'content_original','fid':'88179','attributes':{'class':'media-image'}}]]
Den første udfordring er at gøre bladet på dit lyssværd til en acceptabel størrelse, lad os sige omkring tre fod eller deromkring. For at gøre dette skal du få laserstrålen til at stoppe på et bestemt tidspunkt. Dette vil ikke være let, da lys har en ret stærk naturlig tendens til det fortsætte med at rejse hvis den ikke støder på nogen forhindringer.
En løsning kunne være at placere et lille spejl i spidsen af bladet. Men kan du forestille dig, hvor pinligt det ville være at dukke op på slagmarken med et lyssværd omgivet af en hel bærende struktur til et lille spejl for enden? Ud over at være virkelig skrøbelig, ville sådan en klinge ikke kunne skade nogen.
Det andet problem er, at bladet skal bruge meget kraft for at kunne skære gennem materialer. Svejslasere, der bruges i industrien, kan gøre det, men de kræver typisk flere kilowatt strøm . Strømforsyningen til disse lasere er enorm og ville bestemt ikke passe i det lille skaft af et lyssværd. Derudover ville du have brug for en betydelig kølemekanisme, hvis du ikke ville have, at håndtaget skulle blive glødende og smelte din hånd.
Udover disse mere praktiske punkter ville de fantastiske effekter af lyssværdkampe være umulige. To laserbaserede lyssværd ville aldrig støde mod hinanden. De ville simpelthen passere gennem hinanden uden effekt. Hvad mere er, en laser fokuserer lys i én retning så skarpt, at du kan ikke se det medmindre du ser direkte ned ad dens akse. Dette er grunden til, at lasere, der bruges i klubber, har brug for røg eller tåge for at blive set. Røgpartiklerne fungerer som små spredere, der sprøjter laserlyset og gør strålerne synlige.
[[{'type':'media','view_mode':'content_original','fid':'88180','attributes':{'class':'media-image'}}]]
Men alt er ikke tabt. Ingen har nogensinde sagt, at et lyssværd skulle være baseret på laserteknologi. Et alternativ findes allerede i form af plasma. Plasma er faktisk gas så varm, at dets atomer er brudt ind i deres mere fundamentale komponenter, nemlig elektroner og kerner. De kan genereres ved at anvende kraftige elektriske udladninger til en gas (lyn er et eksempel) og er i stand til at opretholde brændende varme temperaturer så høje som millioner af grader Celsius.
Mest interessant er det, at varme plasmaer har en tendens til at udsende forskellige farver afhængigt af den gas, de er lavet af. For eksempel er et neonlys intet andet end et rør fyldt med neongas i plasmatilstand. Jedi-riddernes grønne lyssværd kunne være lavet af klorplasma, som udsender overvejende grønt lys, mens Sith-skurkenes røde lyssværd kunne være lavet af helium, som for det meste udsender i det rød-til-violette lys. område af spektret.
Hvordan kan et plasma lyssværd fungere i praksis? En lille, men kraftfuld strømforsyning skjult i fæstet kunne være fastgjort til en lang og lille glødetråd, der bærer den elektriske udladning og puster noget gas omkring sig. Når du tænder for den, ville glødetråden blive glødende, og gassen omkring den ville blive til plasma og udsende dens farve i alle retninger. Den brændende varme fra plasmaet ville øjeblikkeligt smelte enhver genstand, den rører ved, og skære rent som en kniv.
Du har måske stadig et problem eller to med at gøre alting kompakt (hvor skal du opbevare gassen, der hele tiden skal pustes ud af glødetråden?) og robust nok til at modstå et slag fra et andet lyssværd, men det er en god start. Det galaktiske imperium blev trods alt ikke bygget på en dag.
Gianluca Sarri , underviser ved Institut for Matematik og Fysik , Queen's University Belfast
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den Samtalen . Læs original artikel .
