Waarom natuurkundigen de haalbaarheid van Star Trek Phasers in twijfel trekken

Het is tegenwoordig algemeen bekend dat fasegebaseerde wapensystemen al in gebruik zijn sinds de oprichting van de Verenigde Federatie van Planeten in het midden van de 22e eeuw. Moderne fasers zijn in staat om te verdoven, verwarmen, snijden, hersenschudding, verdampen en zelfs desintegreren. Ze zijn een waar wonder van technologie. Maar veel natuurkundigen en chrononauten (met name uit de 21e eeuw) begrijpen niet hoe een faser een lichaam kan verdampen zonder een stempel achter te laten op de nabije omgeving. Het antwoord is natuurlijk vrij eenvoudig:het is fictie.

Zelfs als we erkennen dat de faser een fictief wapen is, hebben de spelbrekers uit de 21e eeuw een punt (zelfs de films liegen tegen je over ruimtelasers). De energie die nodig is om een ​​menselijk lichaam te verdampen, is volgens een onderzoek uit 2017 van het Journal of Interdisciplinaire Science Topics ongeveer 3 gigajoule. Zoveel energieproductie in één seconde is ongeveer vergelijkbaar met de energieproductie van een kerncentrale. Het zou waarschijnlijk een spoor achterlaten.

Wat dit probleem nog groter maakt, is dat we een redelijk goed idee hebben van hoeveel vermogen een faser kan leveren. In "The Mind's Eye" (Seizoen 4, Aflevering 24 van "Star Trek:The Next Generation") stelt Lieutenant Commander Data expliciet dat een Type III phaser die hij en luitenant Commander Geordi La Forge aan het testen zijn, een constant energieverbruik heeft van 1,05 megajoule per seconde. Bij dat vermogen zou het 3.000 seconden (50 minuten) ononderbroken vuur vergen om een ​​lichaam volledig te verdampen. Er komt natuurlijk meer bij kijken dan dat.

Wat is eigenlijk een faser?

Om echt op deze kwestie in te gaan, moeten we vaststellen wat een faser is binnen de context van het "Star Trek"-universum. De originele "Star Trek"-serie had geen enkele verklaring in het universum voor hoe fasers werkten, maar het boek "The Making of Star Trek" uit 1968 legde uit dat het lasers waren met een pulserende frequentie die "het golfpatroon van elke moleculaire vorm kunnen verstoren of ermee kunnen interageren." In 'Star Trek:Spaceflight Chronology' uit 1979 was de overlevering enigszins veranderd en waren fasers een hybride wapen dat een laser- en deeltjesstraalwapen combineerde.

Tegen de tijd van "Star Trek:The Next Generation" hadden de showrunners opnieuw veranderd wat een faser was. Zoals uiteengezet in de 'Star Trek:The Next Generation Technical Manual' uit 1991, werken fasers door 'nadions', subatomaire deeltjes, uit te zenden die 'sterke nucleaire krachten kunnen bevrijden en overbrengen'. Voor degenen onder jullie die die dag scheikundeles hebben overgeslagen:de sterke kracht is de kracht die niet alleen de protonen en neutronen in de atoomkern bij elkaar houdt, maar ook de quarks waaruit protonen en neutronen zijn samengesteld.

Het idee achter deze fictieve nadions is dat een kleine schok – een atomisch duwtje in het hele lichaam, zo je wilt – voldoende is om je zenuwstelsel te ontwrichten, waardoor je bewusteloos raakt. Maar bij hogere intensiteitsinstellingen kan het volledige desintegratie op atomair niveau veroorzaken, waardoor je minder dan stof wordt.

Bestaan er al fasers?

Hoewel de fasers uit "Star Trek" (nog) niet bestaan, zijn er een aantal gerichte energiewapens die enkele van dezelfde eigenschappen hebben als een faser. De Amerikaanse defensieaannemer Raytheon heeft sinds 2016 een wapensysteem genaamd Phaser in ontwikkeling, maar in plaats van nadions projecteert het een brede straal hoogenergetische microgolven om de elektronica in dronezwermen te overbelasten en uit te schakelen.

De afgelopen twintig jaar heeft het Amerikaanse leger millimetergolfgerichte energiewapens ontwikkeld. Deze wapensystemen genereren elektromagnetische golven die volgens hetzelfde principe werken als een magnetron, alleen op menselijke doelen in plaats van op uw restjes. De hoogenergetische millimetergolven dringen minder dan een millimeter door de huid en verwarmen de bovenste laag van onderhuids water en vet tot 130 graden Fahrenheit, waardoor de huid waarmee het in contact komt effectief wordt verbrand. Er zijn niet veel concrete gegevens over deze wapensystemen omdat ze zo hoog geclassificeerd zijn, maar ze lijken wel te werken op basis van soortgelijke principes als het oorspronkelijke concept van de phaser uit 1968.

Interessant is dat millimetergolftechnologie wordt gecombineerd met deep learning om semi-autonome scanners voor verborgen wapens te creëren. In wezen wordt millimetergolfradar (zoals de lichaamsscanners die door de TSA worden gebruikt) gebruikt om iemand te scannen, waarna die informatie door AI wordt geanalyseerd om naar verborgen wapens te zoeken. Eerlijk gezegd klinkt dat helemaal als het soort technologie dat in 'Star Trek' zou zitten.