Наука "Звёздных Войн" - Джон Чейз

На атомном уровне это самая слабая из фундаментальных сил. Но она при этом накопительная, то есть чем больше у вас массы, тем больше ее сила притяжения.

Гравитационное поле бесконечно – хоть оно и ослабевает с удалением от источника, оно не исчезает. В 2015 году ученые смогли обнаружить гравитационные волны, образовавшиеся от слияния двух черных дыр на расстоянии 1,4 миллиарда световых лет от Земли.

Сила «Звёздных войн» проникает в героев истории и во все, что они видят. В реальности тоже есть подобная сила, и она связана с электромагнитным взаимодействием (ЭМ).

Электромагнетизм – та сила, которая удерживает части атомов вместе, а также течет через нас всех в виде электромагнитного излучения. Именно эта сила не дает вашей спине провалиться сквозь стул, хотя 99,99 % атомов – это пустое место. Сила электромагнетизма передается фотоном – элементарной частицей света.

Мы можем видеть предметы, потому что фотоны от них попадают к нам в глаза. Если говорить лишь о расстояниях и массах, которые мы встречаем в повседневной жизни, то ЭМ-поле значительно сильнее гравитации. ЭМ-поле, как и гравитационное, бесконечно, доказательством чего служит тот факт, что мы можем видеть свет от галактик, находящихся в миллиардах световых лет от нас.

Сильное ядерное взаимодействие действует в пределах ядра атома и отвечает за связь между его частями, удерживая их вместе, несмотря на то что протоны обладают одинаковым зарядом и пытаются оттолкнуться друг от друга. Оно значительно сильнее ЭМ-взаимодействия, его переносчиками являются глюоны, взаимодействующие с кварками.

Кварки – элементарные частицы, что означает, что они не делятся на другие, еще более мелкие частицы. Существует шесть «ароматов» кварков, два из которых являются составными частями нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре атома. Каждый нуклон состоит из трех кварков. В протоне содержится два «верхних» и один «нижний» кварк, а в нейтроне – один «верхний» и два «нижних».

Слабое ядерное взаимодействие примерно в миллион раз слабее сильного. Оно ответственно за радиоактивный распад и взаимодействия с нейтрино. Его переносчиками являются положительно и отрицательно заряженные W-бозоны или обладающий нулевым зарядом Z-бозон. К семейству бозонов относятся все частицы-переносчицы.

В 2013 году ученые подтвердили существование бозона Хиггса. Считается, что он является свидетельством существования поля Хиггса, дающего массу элементарным частицам и распространенного на всю вселенную. Возможно, это шаг в сторону определения истинной природы Силы.

Хоть мы и не знаем об одной силе, обладающей всеми возможностями Силы из «Звёздных войн», это может значить лишь то, что она пока что за пределами наших возможностей измерить ее. Сила может существовать, но быть столь неосязаемой, что она лежит за пределами нашего научного знания – где-то в реалиях достаточно развитой технологии Артура Кларка. Подождем – увидим.

Оружие джедаев – одно из самых узнаваемых в научной фантастике. Каждый ребенок, смотревший «Звёздные войны», хоть раз притворялся, что дерется им, даже если не мечтал им обладать, несмотря на то что он куда смертоноснее реального меча. Очевидно небезопасный, но весьма уважаемый объект.

Световые мечи непросто достаются джедаям. Еще подростками они должны обнаружить и добыть кибер-кристалл, который станет «сердцем» их первого светового меча. После этого они сами должны собрать его под руководством наставника. Это одно из испытаний юнлингов, пройдя которые они становятся падаванами.

Видя, как талантливые подростки своими руками делают световые мечи, нельзя не задаться вопросом: а могут ли наши ученые и изобретатели сделать подобное в реальной жизни?

Световые мечи в оригинальной трилогии были сделаны из фотовспышек фирмы Garf ex. Специалист по спецэффектам Джон Стирс разобрал фотовспышку и превратил ее ручку в знаменитую рукоять, из которой появлялось светящееся лезвие меча джедаев.

Существует несколько компаний, специализирующихся на высококачественных копиях световых мечей. Их продукция стоит сотни долларов и настолько хороша, что даже повлияла на реквизит при съемках «Пробуждения Силы». Одна копия была продана на eBay более чем за 15 тысяч долларов. Представьте, как дорого должен стоить настоящий меч!

Световые мечи бывают разных цветов, включая зеленый, голубой, пурпурный, белый или красный (у ситхов). Мечи могут быть сдвоенными, как у Дарта Мола в «Скрытой угрозе», или с гардой, как у Кайло Рена в «Пробуждении Силы». Владелец связан со своим световым мечом через кибер-кристалл, который резонирует с Силой.

Возможность создания реального устройства вроде светового меча широко обсуждалась.

Интересную идею предложил видеоблогер Аллен Пэн. Он поместил в рукоять светового меча емкость с воспламеняющимся газом, который может выходить через тонкую иглу. Устройство функционирует как огнемет, но тонкая струя пламени светится как меч джедая. Есть даже возможность менять цвет пламени.

Хотя выглядит устройство круто, оно не может резать предметы, а поскольку это еще и пламя, то не может использоваться для дуэли со схожим оружием. Как же нам найти что-то более похожее на световой меч?

В «Скрытой угрозе» юный Энакин называет световой меч лазерным.

Как и световой меч, лазер может резать металл, и контакт с его лучом может привести к серьезным ранам. Причина в том, что в нем заложена огромная энергия. Лазер, используемый для резки металла, требует сотен тысяч ватт.

Само слово «лазер» является сокращением от английской фразы «Light Amplif cation by Stimulated Emission of Radiation» (Усиление света посредством вынужденного излучения).

В двух словах принцип его работы состоит в том, что с помощью энергии он заставляет вещество излучать фотоны. Вещество, излучающее фотоны, называется рабочей или активной средой. В качестве рабочей среды могут служить как твердые субстанции, так и жидкости, и газы.

Самый первый лазер в качестве рабочей среды использовал кристалл искусственного рубина. Луч этого лазера был красного цвета. Использование другой активной среды приведет к появлению луча другого цвета в зависимости от длины волны излучаемых фотонов. Волны большей длины обладают меньшей энергией и производят красный свет, а у волн меньшей длины энергии более высокие и их свет – голубой. Существуют и другие цвета, включая зеленый и желтый.

Так что кибер-кристалл в качестве активной среды выглядит достаточно разумной идеей. Примеси в кристалле могут быть причиной различий в цвете луча. В таком случае это будет означать, что у световых лучей разного цвета разная энергия.

Но поскольку световые волны – невидимые, лазерный луч можно увидеть, лишь если он отражается от какой-то поверхности или если он рассеивается в окружающей среде.

Таким образом, лазерный меч был бы невидимым – а в фильмах это совсем не так.