Наука о Зеленом Фонаре и прочных световых конструкциях

Многие знают, что Корпус Фонарей из комиксов DC способен создавать объекты любой формы и размера из жесткого света, используя свое кольцо силы, подпитываемое их эмоциями. Однако мне интересно, какая наука может стоять за этим. Не совсем то, как они это делают через кольцо, а то, что на самом деле происходит, когда они создают прочную легкую конструкцию.

Свет — странное явление. Это и частица, и длина волны без массы. Удивительно, но ученые недавно открыли способ сделать свет в определенной степени твердым: http://news.mit.edu/2018/physicists-create-new-form-light-0215 . Как вы можете понять из этой статьи, они смогли заставить свет вести себя как обычное вещество, направив лазер через облако ультрахолодных атомов рубидия.

Итак, связывая это с Корпусом Фонарей вселенной DC, кажется, что большую часть времени они создают структуру, они делают это почти мгновенно практически любой формы или размера, которые они могут себе представить. И, в отличие от этого эксперимента, похоже, что температура не является фактором при создании этих конструкций, так как раньше они формировали их как в космическом вакууме, так и в ядре планет. Поэтому возможно ли, что их кольца позволяют им каким-то образом запутывать и закреплять фотоны в своей области?

Я знаю, что анализирую науку о сеттинге, основанном на комиксах, но об этом довольно интересно подумать. Итак, главный вопрос: что может быть правдоподобным научным объяснением того, как Корпус Фонарей может формировать эти прочные световые конструкции? Можем ли мы когда-нибудь достичь этого в нашей реальности?

процитируйте изображения пожалуйста. Или возьмите кредит, если вы нарисовали это!

Ответы (1)

Мне кажется, что вопросы сводятся к следующему:

«Может ли свет вести себя как материя (формировать локализованные энергетические конструкции) без взаимодействия с материей?»

Краткий ответ: фотоны не могут образовывать конструкции, подобные материи, даже если они образуют связанные состояния, поскольку для взаимодействий, подобных материи, необходима масса.

Длинный ответ:

«Частицы» материи отличаются от фотонов тем, что они обладают волновыми функциями, которые можно выразить в пространстве положений. Используя волновые функции для частиц, мы можем разумно говорить о материи; мы можем вычислить вероятность того, что «частица» локализована в определенной области пространства.

Хотя электромагнитное излучение (свет) не обладает массой, оно ведет себя как частица, но только в том смысле, что оно может взаимодействовать с материей через электромагнитное взаимодействие и делает это с дискретным количеством энергии.

Большая разница между светом и массой видна в том, как импульсы света неразрывно связаны с его существованием. Свет должен распространяться или «уничтожаться» посредством электромагнитного взаимодействия и, в отсутствие взаимодействия через электромагнитное взаимодействие, всегда будет распространяться со скоростью света (с). Этого нет у частиц, несущих массу, импульсы которых составляют лишь часть их полной энергии, а остальное содержится в их массе.

Этот образ трудно визуализировать, но он не уникален ни для света, ни даже для квантовых систем. На самом деле волны всех видов демонстрируют «частичное» поведение (например, солитоны и фононы). Таким образом, мы видим, что локализации взаимодействия и связи состояний недостаточно для создания систем локализованной энергии, для которых необходима среда.

Простите меня, если вы уже ответили на него, и я просто не вижу ответа, но если это так, то как именно эти ученые смогли создать сплошной свет с помощью рубидума?
Ах я вижу. Проблема в популярных сообщениях о научных открытиях. Свет не является материей и, следовательно, не находится в фазе материи (обычно он не является твердым, жидким, газообразным или плазмонным). Я нашел статью на arXiv и дам ссылку на нее ниже, но эксперимент состоял в том, чтобы пролить свет на переохлажденные атомы рубидия и наблюдать за состояниями фотонов, которые передаются. Фотоны все еще распространялись в соответствии с теорией. Я предполагаю, что «твердость» заключалась только в том, что они образовывали связанные состояния, которые можно было выразить как результат взаимодействия сил трех тел в рамках EFT.
Я понимаю. Ладно, возможно, несмотря на то, что они говорят, о сплошном свете не может быть и речи. Так что давайте начнем эту дискуссию немного в другом направлении. Возможно ли, что Фонари формируют свои конструкции каким-то другим способом? Возможно, через плазму или какую-то экзотическую материю? Я знаю, вы сказали, что сообщать о научных открытиях рискованно, но если эти конструкции на самом деле плазменные, это может быть самое близкое к конструкции Фонарей, что у нас есть. phys.org/news/2017-11-stable-plasma-air.html Однако они смогли сформировать его только в виде кольца, не говоря уже о истребителе.
На плазму могут влиять электрические и магнитные поля, поэтому, по-видимому, ее можно придать сложной форме при достаточно точном контроле над электрическими и магнитными полями. Хотя может быть трудно объяснить необходимую технологию, которая могла бы обеспечить необходимый контроль, например, преобразовать некоторую плазму в нечто, напоминающее истребитель, я не вижу ab initio причин, по которым это было бы невозможно.
Таким образом, теоретически силовые кольца каким-то образом позволяют Фонарям не формировать жесткий свет, а скорее точно манипулировать электрическими и магнитными полями в соответствии с формой, которую они хотят создать. Однако формирование плазмы означает, что Фонарям придется перегреть любой газ, который находится в их окрестностях. Это звучит несколько правдоподобно?
@Strivs имейте в виду, что плазма сожжет все, к чему прикоснется, а не сформирует твердую форму, как рука, чтобы удерживать человека.
Истинный. Однако холодная плазма — вещь. science.lu/fr/my-research-90-seconds/… . Возможно ли, что Фонари могут регулировать температуру?
Хотя вы поднимаете хороший вопрос. Конструкции часто кажутся твердыми, способными удерживать другие объекты. Тем не менее, плазма — это 4-е состояние материи, которое действует по-своему, если я что-то не упустил, конечно.
Я не знал о холодной плазме до того, как вы упомянули об этом, она открывает интересные возможности, мне было интересно, как кольцо может проецировать изменяющееся магнитное поле, чтобы создавать все желаемые формы. или как именно эта часть будет работать другим способом.
Как насчет световых конструкций, которые могли бы дублировать электромагнитные взаимодействия между твердыми объектами, чтобы они «чувствовали» себя твердыми, хотя на самом деле таковыми не являются?
@ nick012000 Я пытался донести, что фотоны принципиально не могут соответствовать локально связанным состояниям в отсутствие материи, поэтому они не могут образовывать конструкции, которые ведут себя как твердые тела или любые другие локально связанные энергетические конструкции. Фотоны — это безмассовые, незаряженные бозоны, которые служат электромагнитными квантами, а также носителями заряда электромагнитного взаимодействия. Безмассовое свойство гарантирует, что они не могут быть по-настоящему локализованы (т. е. вы не можете вычислить, где находится частица (см. мое объяснение выше).........(1)
@ nick012000 ... свойство отсутствия заряда гарантирует, что фотон не будет взаимодействовать через электромагнитное взаимодействие (это потому, что фотон является носителем электромагнитного взаимодействия). Тем не менее, фотоны по-прежнему являются квантовыми частицами и, как таковые, подчиняются статистике спина, в этом случае статистика Бозе-Эйнштейна означает, что нет таких ограничений на занятость состояния, как у фермионов. Однако, как показывает статья, взаимодействие состояний все же возможно при определенных условиях. Однако сами взаимодействия состояний не подразумевают связанных локализованных состояний в отсутствие среды......(2)
... Этот последний пункт особенно усугубляется неквантовыми и классическими аналогами света, полными корпускулярно-волнового дуализма, такими как фононы, в средах, образующих связанные локализованные состояния. Поскольку эти волны, очевидно, не могут существовать вне сред, говорить о фонон-фононных связанных локализованных состояниях в свободном пространстве парадоксально. Однако, поскольку фотоны могут существовать в свободном пространстве, заманчиво (о чем свидетельствует «сплошной свет» в научной фантастике) представить себе фотоны, формирующие связанные локализованные состояния в свободном пространстве. Однако фотоны в свободном пространстве должны распространяться со скоростью света........(3)
...Даже если фотоны занимают связанные друг с другом состояния, их энергия будет определяться частотой волнового пакета и, таким образом, не остается остаточной инвариантной массы-энергии, необходимой для локализации. Однако обратите внимание на нюанс, я имею в виду конкретно фотон-фотонное взаимодействие, фотоны могут взаимодействовать и образовывать связанные локализованные стабильные состояния. Однако они уже не могут быть фотонами по причинам, изложенным выше, а скорее становятся парами электрон-антиэлектрон.
@ user110866 хорошо, тогда суть в том, что конструкции Фонарей, скорее всего, будут сделаны либо из холодной плазмы, либо из какой-то экзотической материи со своими свойствами, верно?
@Strivs Да, конструкции фонарей, сделанные из плазмы, я считаю физически правдоподобными.
Наука о Зеленом Фонаре и прочных световых конструкциях
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v