Научно обоснованный световой меч

Недостающими компонентами являются метаматериалы и источники сверхвысокой мощности.

Требуется метаматериал, который обеспечивает:

• Отличная прочность на сдвиг
• Сверхпроводимость
• Стойкость к экстремальным температурам

Источник питания должен обеспечивать мощность 28 киловатт в течение всего времени работы лезвия.

Объединив эти два элемента, можно создать световой меч. В качестве основания меча будет выступать телескопический стержень, похожий на складную полицейскую дубинку, сделанный из изолированных катушек этого метаматериала. Источник питания будет обеспечивать сильный ток, который при прохождении через лезвие возвращается к рукояти через удерживаемую магнитом плазму.

На изображении выше ток течет через основание, выходит сверху и обратно через плазму, содержащуюся в магнитном поле. Катушка необходима для того, чтобы обратный ток не создавал магнитных полей, отменяющих удерживающее поле. Первоначальное включение лезвия будет немного менее плавным, чем у традиционного светового меча, но как только вы научитесь не вздрагивать, электрические дуги, предшествующие плазме, будут выглядеть довольно круто.

Неясно, будет ли ваша сабля красной (это будет зависеть от атмосферы и металлических примесей), но я предполагаю, что ваша будет.

На плазму можно воздействовать и удерживать магнитные поля, а также ее можно генерировать с помощью лазера. Если бы у вас был мощный сфокусированный лазер в рукоятке, вы могли бы создать действительно высокотемпературную плазму, которая выбрасывалась бы и удерживалась магнитным полем в форме лезвия. Возможно, вам даже не понадобится сильное магнитное поле, так как оно будет работать как паяльная лампа.
Плазменное лезвие имеет несколько преимуществ перед лазером, поскольку ему не нужен отражатель на конце, и оно будет отклонять или поглощать плазменные заряды.

Плазма может нагреться до 1 000 000 градусов, хотя лучше использовать плазму с более низкой температурой, так как она воспламенит воздух вокруг вас.
Он определенно может разрезать / испарить большинство вещей, к которым прикасается.

Вот реальная микроверсия технологии в действии с использованием «холодной» плазмы в форме довольно фиолетового лезвия: http://www.livescience.com/6052-plasma-jets-replace-dental-drills.html

Редактировать:
это соответствует требованиям, предъявляемым к драгоценному камню для создания и фокусировки лазера, а световые мечи AFAIK никогда не упоминаются как лазерные мечи или как они работают. Люди просто принимают лазеры из-за драгоценного камня и того, как он выглядит, забывая, что вы не увидите лазерный луч в воздухе, и вы не сможете остановить его всего на несколько футов в длину. Включите его, и вы прорежете дыры в потолке на высоте 100 футов над вами. В этот момент вам лучше превратить его в бластер с неограниченной энергией и невероятной силой.
Облако плазмы было бы видно и на меньшем расстоянии, и его можно было бы использовать для прокалывания.

Электропитание по-прежнему является проблемой (может потребоваться некоторое ручное махание), и для него потребуется какой-то источник питания следующего поколения, но если вы можете предположить крупный прорыв в области аккумуляторов или случайное открытие того, как подключиться к ZPE в следующие 30 лет, это не будет не должно быть проблемой.

Идея пришла мне в голову, когда я думал о проблеме «как заставить лезвие останавливаться там, где вы хотите».

Если бы вы создали локализованное магнитное поле (оно должно было бы быть довольно сильным).

Если вы немного модифицируете саблю, чтобы включить в нее своего рода кепку...

Таким образом, более длинная черная часть — это рукоять, затем синее лезвие, затем черный колпачок, который будет действовать как отражатель и создавать петлю, спускающуюся к рукояти. Для удержания крышки на месте можно использовать магниты.

Вы, вероятно, не сможете использовать его, чтобы нанести удар... если только у вас нет своего рода суперматериала, который может намагничиваться и быть достаточно горячим, чтобы прожигать двери людей и т. д. Для справки в диапазоне 1500 градусов (F) пружинная сталь 1080 больше не магнитится и не прожигает металл... ну, во всяком случае, не толстые стальные двери... вы всегда можете поехать в Японию и прожечь бумажные двери.

Часть, которую я даже не собираюсь объяснять, — это источник питания. Количество энергии, которое вам нужно будет генерировать, чтобы поддерживать лезвие светового меча, огромно ... где-то есть некоторые оценки. Попробуйте здесь

Суть в том, что вам нужно будет создать технологию дугового реактора в стиле Железного человека, чтобы сделать это возможным, и это магическая технология, поэтому вам придется вручную махать источником энергии ... и остановкой лезвия (суперматериал, упомянутый выше) в этот момент вы в основном машете рукой, так зачем объяснять...

Это на самом деле вполне возможно. Я хотел бы предложить очень простой механизм, который естественным образом привел бы к световому мечу.

Все, что вам действительно нужно, это очень мощный сфокусированный лазерный луч. Если этот лазерный луч достаточно мощный, он естественным образом плазмизирует воздух, на который попадает. Это называется эффектом цветения .

Дело в том, что этот луч результирующей плазмы... Он непрозрачен.

Часто нам не нужен эффект цветения. Ученые приложили огромные усилия, чтобы избежать эффекта цветения, включая и выключая мощные лазеры каждую фемтосекунду, так что плазма успевает убраться с пути лазера, и лазер не блокируется им.

Но... Для светового меча... Цветущий эффект был бы идеальным. Очень, очень мощный лазер будет создавать луч плазмы, который, в свою очередь, блокирует лазер, ограничивая его дальность примерно до длины лезвия светового меча.

Я также отмечу, что эта система вполне могла бы эффективно использовать фокусирующий кристалл.

Получившееся устройство потребовало бы больше энергии, чем мы можем вместить в устройство такого размера на нашей текущей стадии разработки... Но все остальное уже вполне достижимо для этого устройства. Мы вполне могли бы сделать световой меч, если бы у нас были все необходимые ресурсы на следующие тридцать лет.

Пожалуй, у этого метода есть два недостатка:

1) Я думаю, вы, наверное, знали это, но световая сабля довольно непрактична. Если бы у вас был источник питания, способный вызвать тепловое свечение и достаточно маленький, чтобы поместиться в вашей руке, вы могли бы немного модифицировать лазер вашего светового меча, чтобы он пульсировал и выключался каждую фемтосекунду, и внезапно лезвие светового меча стало бы почти бесконечной длины и стало бы смертельно опасным. плазменная пушка. Прикрепите электрод к плазменной дуге, и вдруг это будет не просто плазменная пушка, это пушка с молнией.

2) Есть один аспект световых мечей, который эта система не совсем воспроизводит. Когда два лезвия, сконструированные таким образом, сталкиваются, они, скорее всего, проходят насквозь друг друга. В лучшем случае это будет небольшой взрыв плазмы, когда они столкнутся, но они точно не отскочат друг от друга. Однако я подозреваю, что эту проблему на самом деле невозможно решить, если вы хотите оставаться в рамках реальной физики.

При этом световой меч на самом деле научно правдоподобен. Я сомневаюсь, что создатели «Звездных войн» имели хоть какое-то представление об этом факте, но, тем не менее, это выполнимо, если у вас есть ресурсы.

У меня есть серьезные сомнения относительно того, насколько хорошо эта моя фантастическая идея будет работать в качестве разумного лезвия светового меча, однако я подумал, что, возможно, мне следует ввести что-то отличное от стандартного, это ответ плазменного лезвия.

Моя идея состоит в том, чтобы сделать лезвие из мощного электронного луча. Электронные пучки — это пучки электронов, испускаемые каким-либо ускорителем частиц.

Теперь придумать способ миниатюризации такого маленького ускорителя — задача для автора рассказа, однако у электронов есть то преимущество, что для их ускорения требуется меньше энергии, чем их другим родственникам пучка частиц, таким как протонный и нейтральный пучки. Другие формы пучка частиц были бы либо слишком сложными, либо энергоемкими, либо имели бы слишком большой радиус действия.

Например, протонный пучок потребует удаления протонов и электронов из газообразного водорода, а нейтральный пучок потребует объединения протонного и электронного пучков. В то время как электроны в изобилии доступны в виде электричества.

Электронные пучки имеют высокую дисперсию и в результате имеют довольно короткий радиус действия. Идеально подходит для нашего клинка, поскольку это означает, что луч частиц не будет выходить слишком далеко от рукояти и может быть сфокусирован/расфокусирован для достижения более длинных и меньших расстояний.

Однако существует проблема, заключающаяся в том, что естественная дисперсия может не удержать лезвие от слишком далекого вылета от его источника, но, поскольку магнитные поля могут манипулировать электронами, вы, возможно, даже можете заставить луч вернуться к своему эмиттеру и быть переработанным. .

Теперь, предположив, что вы разобрались со всеми изгибами конструкции, оружие будет иметь следующие свойства:

- Его повреждение будет гораздо более разрушительным, чем любой простой плазменный луч, поскольку электронный луч будет бомбардировать свою цель потоком высокоскоростных электронов, которые не только передают высокую температуру цели, потенциально расплавляя ее, но и миллионы крошечных электронов ударяют по цели. в его молекулярную структуру на релятивистских скоростях также вызвало бы кинетические эффекты на микроскопическом уровне, которые проделали бы в нем дыру. Дополнительным эффектом является возможность более быстрой абляции даже самых термостойких материалов.

- Когда электроны сталкиваются с молекулами воздуха, они излучают свет, и хотя это не будет похоже на обычный световой меч, они, возможно, будут выглядеть круче, поскольку будут выглядеть как потрескивающие лезвия молнии и, скорее всего, будут звучать так же, как Что ж. Однако звук работающего акселератора также может вызывать низкий гул. Имейте в виду, что лезвие будет светиться только в атмосфере.

- При сражении с этими лезвиями, предполагая, что электронный луч, генерируемый лезвием, достаточно силен, лезвия будут отталкивать друг друга. Это происходит потому, что частицы с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга. Таким образом, два электронных лезвия будут отскакивать друг от друга.

-Они выдвижные, потому что их нужно просто включать и выключать, и их можно развернуть за считанные секунды. При условии, что источник питания может разрядиться достаточно быстро.

Однако у них есть два огромных недостатка:

- они излучают смертельную радиацию. Когда электроны ударяются о объект, они делают это с такой силой, что он излучает гамма- или рентгеновское излучение. Это может убить владельца, если он не будет должным образом защищен, и может поджарить любую электронику, к которой он подойдет слишком близко. Тем не менее, я не уверен, насколько плоха доза на самом деле, так что, возможно, она не будет немедленно смертельной, но вызовет рак в долгосрочной перспективе.

- Его можно перенаправить магнитными полями, а это означает, что объект, защищенный отрицательно заряженным полем, может его отклонить. Тем не менее, не совсем практично ходить в обвязке с магнитным полем, достаточно сильной, чтобы что-то остановить при таком уровне мощности, поэтому вряд ли ее можно будет использовать.

Чтобы обойти проблему смертельной радиации, вы могли бы потенциально предположить, что люди, владеющие ею, являются потомками космических колонистов, которые были генетически модифицированы, чтобы противостоять этому виду излучения. Или он был разработан видом, который не был слишком восприимчив к нему. Или, возможно, надеть на владельца специальный защитный костюм.

Или, возможно, вы могли бы превратить это в сюжетный ход, что герой достает свое оружие только в случае крайней необходимости, потому что это сказывается на его здоровье.

Однако, если кто-нибудь знает способ защитить владельца и окружающих от излучения этого оружия. Дай мне знать.

Возможно, вы могли бы использовать безумные магнитные поля, чтобы управлять моментом магнитного вращения электронов, заставляя их отражать любые вредные вещества прямо обратно в излучатель, чтобы они поглощались небольшой пластиной из тяжелого металла. Но для этого потребуется безумный бюджет мощности, и потенциально это может быть невозможно, поскольку это никогда не делалось с электронами. Однако, если это будет сделано, это может снизить выход радиации до устойчивого уровня, безопасного для существ поблизости.

В целом, если будет решено несколько фундаментальных проблем, он может работать как суррогат светового меча.