A kutatás kiszámíthatatlan folyamat. Néha a végén, hogy egy nagyon jó felfedezés, hogy nem látta jön. Nemrég fedeztem fel a fénykardok alapvető tulajdonságát (így van – a Csillagok háborújából származó félelmetes fegyverek), miközben rendszeres Plazmafizikai kutatásomat végeztem. Megállapítottam, hogy bár elméletileg lehetséges fénykardot építeni, valószínűleg ez lenne a legveszélyesebb fegyver, amelyet valaha készítettek – mind az elkövető, mind az áldozat számára.

A Csillagok háborúja: A Force felébred, hogy megjelent DVD után törés mindenféle rekordot a box office, gondoltam, hogy ez egy jó ideje, hogy megosszák a híreket.

a név ellenére a Csillagok háborúja kánonjában megállapították, hogy a Jedik ősi fegyverei valójában nem Lézerkardok, hanem plazma pengék. A plazmát gyakran “az anyag negyedik állapotának” nevezik a szilárd anyagokon, folyadékokon és gázokon kívül, amelyeket mindannyian ismerünk itt a Földön. A plazmák azonban messze a világegyetem összes látható anyagának leggyakoribb állapota (kivéve a titokzatos “sötét anyagot” vagy “sötét energiát”), amely mintegy 99% – ot tartalmaz.

az a dolog, ami a plazmákat különbözik a többi államtól, az, hogy elektromosan töltött részecskékből – laza elektronokból (negatív töltésű) és atomokból állnak, amelyek elvesztették az elektronokat (pozitív töltésű), annak ellenére, hogy nincs általános töltésük. Bármely mozgó elektromos töltés, mint például a plazmában lévők, mágneses mezőket hoz létre, és mágneses vagy elektromos mezőkkel is manipulálható – ellentétben a semleges gázzal.

A mágneses mezők kulcsfontosságúak ahhoz, hogy a plazmát egy pengében tartsák, ellensúlyozhatják a forró plazma nyomását, amely megpróbál terjeszkedni a környezetébe. Pontosan ez az egyik megközelítés kifejlesztett próbálják kihasználni a nukleáris fúziós energiát, amely atomi magok (atomok, amelyek nem az elektronok) ütköznek formájában egy új mag, míg a felszabadító hatalmas mennyiségű energia.

a fúzió hihetetlen hőmérsékletet igényel, hogy a pozitív töltésű atommagok leküzdhessék egymás taszítására való hajlamukat. Ezeket a forró plazmákat fánk alakú fúziós reaktorokban (“tokamaks”) hozzuk létre, amelyek erős elektromágneseket használnak a reaktor falaiban, hogy ezt a plazmát sakkban tartsák. Ezeknek a kísérleti reaktoroknak a legnagyobb része az ITER (International Termonuclear Experimental Reactor) lesz, amelynek építése 2019-ben fejeződik be, és amelynek célja, hogy végül több energiát termeljen fúzió útján, mint amennyit a plazma létrehozására, fenntartására és ellenőrzésére használnak.

titokzatos ragyogás

a plazmák kétféle módon bocsáthatnak ki fényt. Az első az, hogy hihetetlenül meleg. A nap például forró plazmák golyója, amelynek hőforrása a magjában zajló fúzióból származik. Minden forró tárgy elektromágneses sugárzást bocsát ki meghatározott hullámhosszon. Érzékelt színük kizárólag a hőmérsékletüktől függ, alacsonyabb hőmérsékleten pirosról, magasabb hőmérsékleten pedig kékről. Ez valószínűleg a fénykard fényének forrása – ha igazán veszélyes fénykardot szeretne, szüksége van egy kékre.

a plazmák ragyogásának másik módja nagyon hasonlít a fluoreszkáló izzó működésére. Az elektromos áram plazmán keresztüli futtatásával az elektronok ütközhetnek a pozitív töltésű atomokkal (szinkronizált ionok), ami növeli energiájukat. Ez hasonló ahhoz, hogy egy labdát leveszünk a földről, és a sok polc egyikére helyezzük – ez növeli a labda potenciális energiáját, így a polcok az ionok energiaszintjét képviselik. De a természet eredendően lusta, mindig arra törekszik, hogy visszatérjen a lehető legalacsonyabb energiaállapotba. Végül a labda gördül le a polcról esik vissza a földre. Az ionok ezt úgy teszik, hogy felesleges energiájukat fényként felszabadítják – ami megteremtheti a fénykard fényét. Ez a fény a plazma összetételétől függően egy adott színű lesz.

míg a fénykardok fizikai szempontból megvalósíthatónak tűnnek, az ilyen eszközre vonatkozó teljesítménykövetelmények hatalmasak lennének, különös tekintettel arra, hogy azt a kis fénykardon belül kell tartani. Hatalmas technológiai fejlődésre lenne szükség ahhoz, hogy a fénykardok valósággá váljanak. De van egy még nagyobb probléma, ami akkor jön létre, ha valaha is fénykard párbaj, mint a filmekben.

erős mágneses hatások

a mágneses újracsatlakozás alapvető Plazmafizikai folyamat, amely akkor fordulhat elő, ha a különböző mágneses mezőkkel rendelkező plazmák ütköznek. Ahogy az egyes plazmák mágneses mezői közel kerülnek egymáshoz, a mágneses térvonalak teljes mintázata megváltozik, és minden új mágneses konfigurációvá alakul-hatalmas mennyiségű energiát szabadítva fel.

Ez az, ami lényegében táplálja az Aurorát vagy az északi fényeket – a napszél energiája felszabadul, amikor ezek a részecskék a Föld mágneses mezőjében plazmával ütköznek egy meghatározott körülmények között.

a fénykard csatákkal kapcsolatos problémát az űrben fellépő újracsatlakozás körülményeinek vizsgálatából tudtam felismerni. Amikor két plazmapenge ütközik, szinte lehetetlen elkerülni a mágneses újracsatlakozást, az eredmények a plazma robbanásveszélyes felszabadulása mindkét kardban. Ez azt jelentené, hogy ha egy fénykard párbajban lennél, mind te, mind az ellenfeled testrészeit egyetlen összecsapásban elpárologtatnák!

talán a következő két Star Wars film készítőinek fel kell jegyezniük … aztán megint ki tudja, hogyan működik az” erő”?