Mensen die denken dat natuurkunde saai is, kunnen het niet verkeerd hebben. Het kan alles verklaren, van spookachtige interacties op de kleine schaal van atomen en deeltjes tot hoe het hele universum zich gedraagt. Alsof dat nog niet genoeg was, het kan ook worden gebruikt om te beoordelen hoe realistisch futuristische technologie in sciencefiction is. Mijn expertisegebied - plasmafysica - kan veel aspecten van zowel lichtzwaarden als de Death Star binnen de Star Wars-kennis verklaren, bijvoorbeeld.

Ik ben er nu achter hoe haalbaar de blasterwapens zijn die worden gebruikt door, onder andere, het Star Wars-personage Han Solo is - en hoe ze zich verhouden tot lichtzwaarden. In feite, real-life versies van deze wapens zijn al ontwikkeld. Dus met de prequel-film Solo:A Star Wars Story die wordt uitgebracht, het leek passend om dit "onderzoek" te delen.

De sleutel tot het begrijpen van Star Wars-technologie zijn plasma's - een zogenaamde "vierde toestand van materie" (naast vaste stoffen, vloeistoffen en gassen). Dit omvat vrij stromende elektrisch geladen deeltjes die van nature interageren met elektrische en magnetische velden. Plasma's komen veel voor in de ruimte, maar ze komen van nature zelden voor op aarde. Echter, het is mogelijk om ze in laboratoria te produceren.

Krachtige plasmoïden

Een veel voorkomende misvatting over blasters is dat het laserwapens zijn. Maar binnen de Star Wars-canon, mensen beseften dat dit niet logisch zou zijn. In plaats daarvan verklaarden schrijvers dat een blaster "elk type afstandswapen was dat bouten van intense plasma-energie afvuurde, vaak verward met lasers" en dat het "energierijk gas omzet in een gloeiende deeltjesstraal die door doelen kan smelten". Dit betekent dat blasterbouten (gloeiende projectielen) gewoon klodders plasma zijn - vergelijkbaar met een lichtzwaard die door de lucht vliegt.

Coherente plasmamassa's en de bijbehorende magnetische velden staan ​​bekend als plasmoïden. Binnen het beschermende schild van de aarde in de ruimte - de magnetosfeer - worden plasmoïden gewoonlijk gegenereerd door een slecht begrepen proces dat magnetische herverbinding wordt genoemd. Dit is een explosieve herconfiguratie van magnetische veldlijnen die overal kan plaatsvinden waar plasma aanwezig is, in het bijzonder wanneer plasma's samen worden gedwongen. Wanneer dit gebeurt in onze magnetosfeer, geladen deeltjes worden versneld naar de top van de atmosfeer - waardoor de aurora, of noorderlicht. Een enorme hoeveelheid materiaal wordt ook als plasmoïden van de aarde weggeslingerd.

Echter, het is niet eenvoudig om plasmoïden op aarde te maken. Veel van de demonstraties die we kunnen doen (in tegenstelling tot die in de ruimte) produceren structuren die snel uitzetten en verdwijnen in de lucht. De oplossing voor dit probleem is het gebruik van magneten - hun velden kunnen het hete plasma bevatten.

Echter, blasterbouten zijn projectielen, dus het is niet mogelijk om tijdens hun snelle reis altijd een extern aangedreven magneet aanwezig te hebben. Dankbaar, Hoewel, er is een oplossing. Omdat plasma's sterk geleidend zijn, het is mogelijk om elektrische stromen in het plasmoïde zelf op te zetten. Deze stromingen, zoals alle stromingen, magnetische velden genereren die het plasma kunnen opsluiten. Dergelijke arrangementen staan ​​bekend als spheromaks en hebben de afgelopen 20 jaar een hernieuwde belangstelling gekregen voor experimenten met plasmafysica.

echte versies

Een manier om een ​​spheromak te maken is om een ​​"plasma railgun" te gebruiken, een apparaat dat een externe magneet gebruikt om stromen in het plasma te induceren en het ook te versnellen tot hoge snelheden. In feite, Met deze sferomaks zijn snelheden van 200 km/s bereikt die enkele honderden microseconden aanhouden. Dit is zeer indrukwekkend en zeker binnen het domein van gebruik als wapen.

Inderdaad, vanaf de jaren zeventig, het SHIVA Star-programma (genoemd naar de hindoegod met meerdere ledematen) in het Air Force Research Laboratory in Albuquerque, New Mexico, voerde verschillende 'armen' van onderzoek uit naar dit soort plasmafysica. Een van deze, bekend als MARAUDER (magnetisch versnelde ring om ultrahoge gerichte energie en straling te bereiken), was een van de vele pogingen van de Amerikaanse regering om projectielen te ontwikkelen op basis van plasma's.

Het wapen was in staat donutvormige ringen van plasma en bliksembollen te produceren die explodeerden met verwoestende thermische en mechanische effecten wanneer ze hun doelwit raakten en produceerden een puls van elektromagnetische straling die elektronica kon vervormen. Echter, zijn status vanaf 1993 blijft geclassificeerd.

De temperaturen die tot nu toe in dergelijke apparaten zijn bereikt, zijn tot duizend keer heter dan het oppervlak van de zon. Met genoeg plasma in elke bout zouden deze enorme hoeveelheden schade aanrichten, dus de blaster zoals gepresenteerd in de Star Wars-films lijkt inderdaad redelijk haalbaar.

Maar hoe zouden deze echte blasterwapens het doen tegen het andere iconische Star Wars-wapen, het lichtzwaard? Een blasterbout is in wezen gelijk aan een lichtzwaardblad, gewoon zonder handvat. Maar zoals ik al eerder zei, magnetische herverbinding is onvermijdelijk wanneer twee magnetisch opgesloten plasma's elkaar ontmoeten. Dit is het geval wanneer twee lichtzwaarden botsen, het veroorzaken van explosieve vernietiging van zowel de wapens als de mensen die ze vasthouden. Echter, met een blaster ben je ver weg van die explosie - je blijft helemaal ongedeerd.

Dus het blijkt dat Han Solo gelijk had toen hij zei:"Hokey-religies en oude wapens zijn geen partij voor een goede blaster aan je zijde."