science >> Wetenschap >  >> anders

Top 5 sci-fi-wapens die echt kunnen gebeuren

Spock ligt laag met zijn phaser, misschien wel een van de meest bekende wapens in sciencefiction. Bekijk onze verzameling essentiële gadgetfoto's. CBS-fotoarchief/Getty Images

Door de jaren heen, het sciencefictiongenre heeft een indrukwekkend arsenaal vergaard. Wals door zijn fictieve wapenkamers, en je zult wapens vinden die voortkomen uit elke wetenschappelijke doorbraak, gekke theorie en "Popular Science"-artikel dat sci-fi-auteurs in handen konden krijgen.

Van de phasers en rode materiebommen van "Star Trek" tot de lichtzwaarden van "Star Wars, " onze boeken, films en strips zijn geladen met een breed scala aan organische, nanotechnologie, zwaartekracht- en energiewapens. Maar hoeveel wetenschap zit er achter dit alles? En wat voor soort sci-fi-hitte zullen de soldaten van de toekomst echt inpakken?

In dit artikel, we zullen vijf verre benaderingen bekijken om vernietiging en chaos onder aardse bewoners te verspreiden. Dus controleer je crysknives, kettingzwaarden en Klingon bat'leths aan de deur en werp een snelle blik in de toekomst.

Inhoud
  1. Aangedreven pantser
  2. Tijdreizen
  3. Teleportatie
  4. Asteroïde verdediging (of aanval)
  5. Insecten Cyborgs

5. Aangedreven pantser

Zeker wel, een exoskelet kan je bovenmenselijke kracht geven, maar hoe zit het met de rest van het dierenrijk? Dit exoskelet helpt honden met heupdysplasie comfortabeler te lopen. AP Foto/Journaal &Koerier, John Terhune

300 pond (136 kilogram) wilt tillen, maar je bent niet helemaal Schwarzenegger? Het Amerikaanse Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) en de Raytheon Company hebben een robotpak gemaakt dat mensen supersterk maakt. Het vermenigvuldigt de hefkracht tot 20 keer, en het Amerikaanse leger hoopt het te gebruiken voor zwaar werk in het veld.

Het aluminium pak fungeert als een exoskelet en past bijna als een jas bezaaid met positie- en bewegingssensoren. Zodra de sensoren de arm van de drager voelen bewegen, het pak volgt door met zijn eigen hydraulisch systeem. Zowel het uithoudingsvermogen als de kracht krijgen een boost. Het grootste nadeel tot nu toe is de batterij, die regelmatig moet worden opgeladen, en het gewicht van het pak van 68 kilo, waardoor het moeilijk is om rond te slepen [bron:Jewell].

Door de jaren heen, aangedreven pantser is een sciencefiction-steunpilaar geworden, van de door de strijd geharde krijgers van Robert A. Heinlein's roman "Starship Troopers" uit 1959 tot de anime-slagvelden van "Mobile Suit Gundam" en het uitgestraalde afval van "Fallout 3". Als een denkbeeldige toekomst soldaten in zich heeft, de kans is groot dat ze zijn uitgerust met angstaanjagende stalen exoskeletten. Geen woord over of DARPA en Raytheon inspiratie zullen putten uit de ruimtemariniers van "Warhammer 40000" voor hun volgende iteratie van aangedreven pantser.

Ben jij niet iemand die met brute kracht vecht? Met ons volgende wapen (van soorten), je zou in plaats daarvan de geschiedenis kunnen veranderen.

4. Tijdreizen

Het soort tijdreizen waarin de meeste mensen geïnteresseerd zijn, zal het spelen met enkele zwarte gaten en andere fenomenen die we nog niet volledig begrijpen, noodzakelijk maken. Stocktrek-afbeeldingen/Getty Images

Tijdreizen is geen wapen, nodig, maar geen van beide is een B-52 Stratofortress. De laatste is een bommenwerper, een leveringssysteem voor wapens. Hetzelfde, als onze toekomst werkt zoals in de Terminator-films, we zouden tijdreizen kunnen gebruiken om toekomstige militaire leiders te vermoorden voordat ze aan de macht komen. Of misschien voeren we echte oorlogen in vier dimensies, zoals de Time War tussen de Time Lords en de Daleks van TV's "Doctor Who".

Realtime reizen is veel lastiger dan films ons doen geloven, maar het valt binnen de wetten van de fysica. Einstein leerde ons dat de tijd langzamer gaat -- of om het visueel te zien, strekt zich uit - wanneer je dicht bij de lichtsnelheid reist. Je hebt alleen een vliegtuig nodig om het effect te merken. In een beroemd experiment natuurkundigen synchroniseerden vijf atoomklokken, hield er vervolgens één op de grond en zette de rest op twee zeer snelle vliegtuigen (één op weg naar het oosten, de andere westwaarts). Nadat de vliegtuigen waren geland, hun klokken maten minder tijd dan de grondklok. Het verschil was tientallen tot honderden nanoseconden [bron:Nave]. Als de klokken mensen waren, de vliegtuigklokken zouden jonger zijn dan de grondklok.

Natuurlijk, nanoseconden interesseren ons niet. We willen onszelf ontmoeten als kinderen of oude mensen. Voor serieus tijdreizen is meer nodig dan een vliegtuig; het vereist dat we spelen met zwarte gaten, wormgaten of kosmische snaren, die we allemaal nog bestuderen als fenomenen.

We kunnen niet echt zeggen of we ooit in staat zullen zijn om onmiddellijk vooruit of terug te gaan in jaren (behalve door veroudering), maar het fysieke raamwerk is echt genoeg om op onze lijst te staan.

Volgende, we spelen met meer natuurkunde.

3. Teleportatie

Zeker wel, het verdampte mensen niet zoals thalaronstraling deed. Maar toen Captain Kirk en de Star Trek-bemanning moesten ontsnappen, ze sprongen in de teleporter. Kirk stond gewoon op een platform, en deze waanzinnig coole machine bracht elk atoom in zijn lichaam in kaart. Het stuurde informatie over de atomen door middel van lichtgolven (net zoals internet informatie via radiogolven verzendt) naar een nieuwe plaats. Op de nieuwe plek, machines ontvingen de informatie over de atomen van Kirk en herbouwden Kirk.

In het echte leven, wetenschappers hebben objecten geteleporteerd:een foton en een laserstraal. Maar er zijn grote barrières voor het teleporteren van mensen. Eerst, zoals Kevin Bonsor opmerkt in How Teleportation Works, we zouden alle 10 moeten vinden en beschrijven 28 atomen in het lichaam, wat we niet kunnen. Tweede, om de persoon weer in elkaar te zetten, we zouden elk atoom op de juiste plaats moeten zetten en ervoor moeten zorgen dat het de juiste eigenschappen heeft. Een kleine onnauwkeurigheid kan dodelijk zijn.

Dit betekent dat je je soldaten niet achter de vijandelijke linies mag stralen, veel minder "telefraggen" iemand door dingen rechtstreeks naar zijn fysieke coördinaten te teleporteren.

Als je je atomen wilt behouden, lees verder voor een wapen op een veel grotere schaal.

2. Asteroïde verdediging (of aanval)

Denk je dat Bruce klaar is om de planeet te verdedigen als er een flinke ruimterots onze kant op komt? Getty Images

Asteroïden kunnen veel beelden oproepen:de aarde gehuld in stof, dinosaurussen sterven, menigte rennen, Aerosmith zingt, "Ik wil niets missen." Asteroïden hebben veel rampenfilmplots gemaakt, die allemaal zo gaan:geen paniek, maar een gigantische rots is op weg naar de aarde.

Dit is hoe het zou kunnen gaan:ofwel een komeet (als de zwaartekracht van een buitenplaneet er een dichter bij de aarde zou trekken) of een asteroïde zou de baan van de aarde kunnen oversteken of in de buurt kunnen passeren [bron:Morrison]. NASA kijkt hiernaar objecten in de buurt van de aarde en is van plan de meeste te vinden met een diameter van 1 kilometer (0,6 mijl) en groter, evenals leren welke met de aarde kunnen botsen. Waarom 1 kilometer? Alles met die diameter of groter kan vreselijke schade aanrichten [bron:Morrison].

Films als "Deep Impact, "Armageddon" en "Asteroid" gaan veel fout. in "Armageddon" botst een komeet met een asteroïde, een asteroïde ter grootte van Texas op aarde slaan. Geen asteroïde in ons zonnestelsel is zo groot, en geen enkele komeet zou zo'n grote asteroïde naar ons kunnen slaan [bron:Plait].

Echte plannen om een ​​asteroïde om te leiden zijn meer schetsen dan kant-en-klare plannen. Met 10 jaar waarschuwing en een middelgrote asteroïde, we kunnen een atoombom op of nabij de asteroïde plaatsen. Met 20 jaar waarschuwing en een kleine asteroïde, we zouden een onbemand ruimtevaartuig met de asteroïde kunnen laten botsen om de locatie te verifiëren en het te vertragen en om te leiden [bron:Yeomans]. Maar zoals Carl Sagan opmerkt in "Pale Blue Dot, " als een asteroïde toch op weg was naar de aarde, en we hadden onder de knie hoe we het moesten onderscheppen en afbuigen, naties zouden kunnen proberen de asteroïde naar elkaar te kloppen.

Het volgende wapen is zo zachtaardig als een vlinder.

1. Insectencyborgs

Denk je dat die mot Sir David Attenborough bespioneert? Gareth Cattermole/Getty Images

Het is een oud idee om dieren te trainen voor gebruik in oorlogen. We hebben bijen getraind als bommenspeurders en dolfijnen gebruikt om onze havens te patrouilleren [bron:Vergano]. De bewapende insecten van "Aeon Flux" zijn misschien een eind weg, maar het maken van dieren tot machines is al een realiteit. Werken onder het Amerikaanse Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), onderzoekers hebben echte motten en kevers gemaakt tot op afstand bestuurbare robo-bugs. In de toekomst, de insecten kunnen camera's of chemische sensoren het veld in dragen.

De engineering begint wanneer de insecten larven zijn. Momenteel, je kunt draden in de insecten implanteren, en hun lichaam groeit gezond om hen heen. hun zenuwen, spieren en hersenen verstrengelen elektrisch met de implantaten [bron:Bozkurt].

Die vermenging helpt bij het beheersen van insecten omdat motten en kevers op reflexen werken [bron:Bozkurt]. Omdat entomologen weten welke patronen ze naar welke zenuwen moeten sturen om een ​​gedrag uit te lokken, ze kunnen elektroden gebruiken om de bugs te kapen. Bijvoorbeeld, het stimuleren van de nekspieren laat het naar links of rechts cirkelen. Door een kleine radio-ontvanger op de rug van de mot te implanteren, onderzoekers kunnen het draadloos bedienen vanaf een joystick [bron:Bozkurt].

Bij het mechaniseren van motten, onderzoekers kwamen de hilariteiten tegen die je zou verwachten. Tabaksmotten, het soort gebruikt in de experimenten, moeten vijf minuten rillen om hun vliegspieren op te warmen voordat ze vliegen. niet willen wachten, onderzoekers implanteerden kachels om de spieren te verwarmen [bron:Bozkurt]. En als je zoveel metaal draagt, de motten kunnen hun normale afstand van kilometers niet vliegen zonder uitgeput te raken. Geen zorgen. De onderzoekers hingen de motten aan heliumballonnen [bron:Bozkurt]. Voor duidelijke redenen, ballonnen zouden niet werken voor spionagemissies. Een video van de motten kun je hier bekijken.

Voor meer superkracht- of sci-fi-artikelen die je misschien leuk vindt, blijf lezen.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • 5 door wetenschap gedragen superkrachten
  • Curiosity-project:5 hindernissen om te overwinnen voordat Mars wordt gekoloniseerd
  • Top 10 Star Trek-technologieën die echt uitkwamen
  • De top 10 baanbrekende militaire technologieën

bronnen

  • Bozkurt A., Gilmour R, Lal A. "Ballon-geassisteerde vlucht van radiogestuurde biobots voor insecten." 2009. IEEE-transacties op biomedische technologie. Deel 56, Nee. 9.
  • Bozkurt, EEN., A. Lal en R. Gilmour. "Elektrische endogene verwarming van insectenspieren voor Flight Control." 30e Internationale Conferentie van IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2008. (11/5/2009)http://sonicmems.ece.cornell.edu/publications/EMBC2008_Bozkurt.pdf
  • Bozkurt, EEN., A. Lal en R. Gilmour. "Radiocontrole van insecten voor biobotische domesticatie." IEEE Neural Engineering-conferentie. 2009. (11/5/2009)http://sonicmems.ece.cornell.edu/publications/NER09_Bozkurt.pdf
  • Juweel, Markering. "Robotic Suit kan een supersolider tijdperk inluiden." MSNBC.com. 15 mei 2008. (11/5/2009) http://www.msnbc.msn.com/id/24651455/
  • Morrison, David. "Veelgestelde vragen over NEO-effecten." September 2004. (11/5/2009) http://impact.arc.nasa.gov/intro_faq.cfm
  • Morrison, David. "Invoering." September 2004. (11/5/2009) http://impact.arc.nasa.gov/intro.cfm
  • schip, CR "Hafele en Keating Experiment." Hyperfysica. 2000. (11/12/2009) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/HBASE/relativ/airtim.html
  • Vlecht, Fil. "De astronomie van Armageddon." 28 december 2008. (11/5/2009) http://www.badastronomy.com/bad/movies/armpitageddon.html
  • Rudnyk, Marian E. "Asteroïde." Wereldboek online referentiecentrum. 2005. (11/11/2009) http://www.worldbookonline.com/wb/Article?id=ar034580.
  • Vergano, Dan. "Echte spionerende eekhoorns, Dolfijnen hielpen bij het inspireren van 'G-Force'." USA Today. 27 juli 2009. (11/5/2009) http://www.usatoday.com/tech/science/columnist/vergano/2009-07-25-g-force_N.htm
  • Yeomans, Donald K. "Komeet." Wereldboek online referentiecentrum. 2005. (11/11/2009) http://www.worldbookonline.com/wb/Article?id=ar125580.
  • Yeomans, Donald K. et al. "Een gevaarlijk nabij-aarde-object afbuigen." 1e IAA Planetaire Defensieconferentie:de aarde beschermen tegen asteroïden. 27-30 april, 2009.

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat zijn de 4 kenmerken die biologen gebruiken om levende dingen te herkennen?
  2. Te veel charisma kan de effectiviteit van een leider schaden
  3. Verschil tussen gekoppelde en vrijstaande ribosomen
  4. Berekening van RNA-concentratie
  5. Waarom bevatten de testen veel glad ER?
  6. Is er een gen voor elke ziekte?
  7. Domme mensen zijn verrassend zelfverzekerd
  8. Waar vindt ademhaling plaats?
  9. Het doel van elektroforese

Wetenschap