Lightsaberi bi bili mnogo smrtonosniji nego što ih je Lucas zamislio

Lightsaberi bi bili mnogo smrtonosniji nego što ih je Lucas zamislio

Istraživanje je nepredvidljivi proces. Ponekad završi sa stvarno cool otkrićem kojeg nisi očekivao. Nedavno je autor originalnog teksta otkrio temeljno načelo svjetlosnih mačeva za vrijeme svog uobičajenog istraživanja fizike plazme. Dok je u teoriji čak i moguće konstruirati svjetlosni mač, bi najvjerojatnije to bilo najopasnije oružje ikad napravljeno – i za počinitelja i za žrtvu.

Unatoč svome imenu, u kanonu Zvjezdanih ratova objavljeno je da su ova drevna Jedi oružja u biti, ne laserski mačevi, nego oštrice sačinjene od plazme. Plazma je često poznata kao „četvrto agregatno stanje,“ uz kruto, tekuće i plinovito, s kojima smo upoznati ovdje na Zemlji. Međutim, plazma je daleko najčešće stanje svekolike vidljive materije u svemiru (ne računajući misterioznu „tamnu tvar“ ili „tamnu energiju“), iznoseći otprilike 99%.

Stvar koja čini plazmu različitom od drugih stanja jest da se sastoji od električno nabijenih čestica – slobodnih elektrona (s negativnim nabojem) i atoma koji su izgubili elektrone (s pozitivnim nabojem), unatoč tome što cjelokupno nemaju naboja. Bilo koji pokretni električni naboj, poput onog unutar plazme, stvara magnetna polja i njime je moguće manipulirati pomoću magnetnih ili električnih polja – za razliku od neutralnog plina.

Magnetna polja su ključna za zadržavanje plazme u oštrici, mogu djelovati suprotno na pritisak vruće plazme koja se pokušava raširiti u svoje okruženje. Ovo je točno jedan od pristupa kojeg su ljudi razvili zbog kontrole, u svrhu iskorištavanja, energije nuklearne fuzije u kojoj se atomske jezgre (atomi koji nemaju elektrone) sudaraju kako bi stvorile novu jezgru i pri tom ispuštaju ogromne količine energije.


Slika 1: Wendelstein X – reaktor nuklearne fuzije u Njemačkoj

Fuzija zahtjeva nevjerojatno visoke temperature kako bi pozitivno nabijene atomske jezgre mogle premostiti svoju tendenciju da se međusobno odbijaju. Stvaramo ove vruće plazme u fuzijskim reaktorima u obliku američke krafne („tokamakovi“), u kojima jaki elektromagneti u zidovima reaktora drže plazmu podalje. Najveći od ovakvih eksperimentalnih reaktora biti će ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), čija će izgradnja biti dovršena 2019. godine i kojem je cilj napokon uspjeti proizvesti više energije kroz fuziju od energije uložene u stvaranje, održavanje i kontroliranje same plazme.

Tajanstveni sjaj

Dva su načina na koje plazma može emitirati svjetlo. Prvi je da bude veoma vruća. Sunce je, primjerice, lopta sačinjena od vrućih plazmi čiji su izvor topline fuzije koje se odvijaju u njegovom središtu. Svi vrući objekti emitiraju elektromagnetnu radijaciju, specifičnih valnih duljina. Njihova bolja ovisi isključivo o njihovoj temperaturi, od crvene pri nižim do plave boje pri višim temperaturama. Ovo je najvjerojatnije izvor sjaja kod svjetlosnog mača – ako želite stvarno opasan svjetlosni mač, treba vam plavi.

Drugi način na koji plazme mogu sjajiti jako je sličan načinu na koji fluorescentna žarulja radi. Provodeći električnu struju kroz plazmu, elektroni se mogu sudarati s pozitivno nabijenim atomima (nazivani ioni), što povećava njihovu energiju. Ovo se može usporediti s time da podignemo loptu s tla i stavimo je na jednu od mnogih polica – ovo povećava potencijalnu energiju lopte, a police ovdje predstavljaju razine energije iona.

No, svojstveno prirodi jest da je lijena i uvijek će stremiti tome da se vrati u stanje najniže moguće energije. S vremenom, lopta će se otkotrljati s police i pasti nazad na tlo. Ioni ovo rade tako što otpuštaju svoj višak energije u obliku svjetla – što može stvarati sjaj svjetlosnog mača. Svjetlo će biti određene boje ovisno o sastavu plazme.

Dok se svjetlosni mačevi doimaju izvedivima sa stajališta fizike, potrebe napajanja bi bile goleme za takvu napravu, posebno ako se uzme u obzir da se treba držati sabiven unutar malog drška svjetlosnog mača. Golem napredak u tehnologiji bi bio potreban da svjetlosni mačevi postanu stvarnost. No, postoji čak i veći problem koji bi se pojavio u slučaju kada bi imali dvoboj svjetlosnim mačevima, poput onih u filmovima.

Moćni magnetsko djelovanje

Magnetna rekonekcija je temeljni proces u fizici plazme, koji se događa kada se sudare plazme s različitim magnetnim poljima. Kako se magnetna polja svake plazme približavaju jedno drugom, cjelokupni obrazac silnica magnetskog polja se mijenja i sve se rekonektira u novu magnetsku konfiguraciju – otpuštajući goleme količine energije.

Slika 2: Dvije plazme (s magnetnim poljima obojenim crveno i plavo) se približavaju jedna drugoj, susreću se i rekonektiraju, uz promjenu silnica svojih magnetnih polja.

Ovo je ono što u suštini uzrokuje auroru ili polarno svjetlo – energija iz solarnog vjetra se oslobađa kad se ove čestice sudare s plazmom unutar Zemljinog magnetskog polja, u određenom skupu okolnosti.

Upravo iz proučavanja uvjeta u kojima dolazi do rekonekcije svemiru, evo problem kod borbe svjetlosnim mačevima. Kada se dvije oštrice plazme sudare, gotovo je nemoguće izbjeći magnetsku rekonekciju, čiji bi rezultat bio eksplozivno oslobađanje plazme sadržane u obje sablje. Ovo bi značilo da, ako bi se našli u borbi svjetlosnim mačevima, dijelovi tijela i vas i vašeg protivnika bi isparili u jednom jedinom sudaru!

Možda bi kreatori nadolazeća dva filma Zvjezdanih ratova mogli zabilježiti ponešto...no, s druge strane, tko zna kako zapravo „Sila“ funkcionira?

Izvor: IFL Sci

 


Autor/ica Višnja Stupalo  •  objavljeno 25.04.2016, 11:30  •  3.603 puta pročitano

Anketa

Od najavljena tri filma najviše se veselim

Poznati citat

“I have lived long enough to see the same eyes in different people.” – Maz Kanata

Odaberi svoju stranu

Forum top 10

Zadnja 3 opisa u enciklopediji

0 komentara

Nema komentara na ovu vijest.

Imaš komentar?

Ime ili nadimak


E-mail adresa (ostaje skrivena)


Ovdje upiši svoj komentar