forskning er en uforudsigelig proces. Nogle gange ender du med at lave en rigtig cool opdagelse, som du ikke så komme. Jeg har for nylig afdækket en grundlæggende egenskab af lyssværd (det er rigtigt – de fantastiske våben fra Stjernekrigene), mens jeg laver min regelmæssige plasmafysikforskning. Jeg fandt ud af, at selvom det i teorien er muligt at bygge et lyssværd, er det sandsynligt, at det ville være det farligste våben, der nogensinde er skabt – både for gerningsmanden og offeret.

Med stjernekrig: Styrken vågner op på DVD efter at have brudt alle slags poster i billetkontoret, jeg regnede med, at det var et godt tidspunkt at dele nyhederne.

På trods af navnet er det blevet fastslået i Stjernekrigskanonen, at disse gamle våben fra Jedi faktisk ikke er lasersværd, men plasmablade. Plasma er ofte kendt som den” fjerde tilstand af stof ” ud over de faste stoffer, væske og gasser, som vi alle er bekendt med her på jorden. Imidlertid er plasmaer langt den mest almindelige tilstand af alt synligt stof i universet (undtagen det mystiske “mørke stof” eller “mørke energi”), der omfatter omkring 99%.

det, der gør plasmaer forskellige fra de andre tilstande, er, at de er sammensat af elektrisk ladede partikler – løse elektroner (negativt ladede) og atomer, der har mistet elektroner (positivt ladede), på trods af at de ikke har nogen samlet ladning. Enhver bevægende elektrisk ladning, såsom dem inde i et plasma, skaber magnetfelter og kan også manipuleres ved hjælp af magnetiske eller elektriske felter – i modsætning til en neutral gas.

magnetfelter er nøglen til at indeholde plasmaet i et blad, de kan modvirke trykket fra det varme plasma, der forsøger at udvide sig til dets omgivelser. Dette er nøjagtigt en af de tilgange, der er udviklet til at forsøge at udnytte kernefusionskraft, hvor atomkerner (atomer, der ikke har elektroner) kolliderer for at danne en ny kerne, mens de frigiver enorme mængder energi.

Fusion kræver utrolige temperaturer, så de positivt ladede atomkerner kan overvinde deres tendens til at afvise hinanden. Vi skaber disse varme plasmaer i donutformede fusionsreaktorer (“tokamaks”), der bruger stærke elektromagneter i reaktorvæggene for at holde dette plasma i skak. Den største af disse sådanne eksperimentelle reaktorer vil være ITER (International termonuklear eksperimentel reaktor) konstruktion, som afsluttes i 2019, og som sigter mod endelig at kunne producere mere energi via fusion, end der sættes i for at skabe, opretholde og kontrollere selve plasmaet.

mystisk glød

der er to måder, hvorpå plasmaer kan udsende lys. Den første er ved at være utrolig varm. Solen er for eksempel en kugle af varme plasmaer, hvis varmekilde kommer fra fusionen, der finder sted i dens kerne. Alle varme genstande udsender elektromagnetisk stråling med specifikke bølgelængder. Deres opfattede farve afhænger udelukkende af deres temperatur, går fra rød til lavere temperaturer og blå til højere temperaturer. Dette er sandsynligvis kilden til en lyssværds glød – hvis du vil have en virkelig farlig lyssværd, har du brug for en blå.

den anden måde, hvorpå plasmaer kan gløde, ligner meget, hvordan en fluorescerende pære fungerer. Ved at køre en elektrisk strøm gennem et plasma kan elektroner kollidere med de positivt ladede atomer (kaldet ioner), som hæver deres energi. Det svarer til at samle en bold op fra jorden og lægge den på en af mange hylder – dette hæver kuglens potentielle energi, hvorved hylderne repræsenterer ionernes energiniveauer. Men naturen er iboende doven og vil altid stræbe efter at gå tilbage til den lavest mulige energitilstand. Til sidst bolden vil rulle ud af hylden falder tilbage til jorden. Ionerne gør dette ved at frigive deres overskydende energi som lys – hvilket kan skabe lyssværdets glød. Dette lys vil have en bestemt farve afhængigt af plasmaets sammensætning.

mens lyssværd synes muligt ud fra et fysiksynspunkt, ville strømkravene til en sådan enhed være enorme, især i betragtning af at den skal være indeholdt i det lille lyssværd. Store fremskridt inden for teknologi ville være påkrævet for at gøre lyssværd til virkelighed. Men der er et endnu større problem, som ville opstå, hvis du nogensinde skulle have en lyssværd duel som i filmene.

kraftige magnetiske effekter

magnetisk genforbindelse er en grundlæggende plasmafysikproces, der kan forekomme, når plasmaer med forskellige magnetfelter kolliderer. Når magnetfelterne i hvert plasma kommer tæt på hinanden, ændres hele mønsteret af magnetfeltlinjer, og alt omdannes til en ny magnetisk konfiguration – frigiver enorme mængder energi.

dette er, hvad der i det væsentlige brænder aurora eller nordlys – energi fra solvinden frigives, når disse partikler kolliderer med plasma inde i Jordens magnetfelt under et specifikt sæt betingelser.

det er fra vores studier af de forhold, hvorunder genforbindelse kan forekomme i rummet, at jeg var i stand til at indse problemet med lyssværdskampe. Når to plasmablade kolliderer, er det næsten umuligt at undgå magnetisk genforbindelse, idet resultaterne er en eksplosiv frigivelse af plasmaet indeholdt i begge Sabre. Dette ville betyde, at hvis du var i en lyssværdduel, ville både du og din modstander have kropsdele fordampet i et enkelt sammenstød!

måske skal skaberne af de kommende to-stjernede krigsfilm notere … så igen hvem ved, hvordan “styrken” virkelig virker?