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晓安科普

墙裂推荐星球大战激光剑(星球大战激光剑原理)

2023-10-10Aix XinLe

今天在电梯里遇到邻居小男孩,见到我就问:“周叔叔,《星球大战》里的光剑是用什么做的呀?”我:“嗯......光剑,应该是激光做的吧?”

墙裂推荐星球大战激光剑(星球大战激光剑原理)

 

今天在电梯里遇到邻居小男孩,见到我就问:“周叔叔,《星球大战》里的光剑是用什么做的呀?”我:“嗯......光剑,应该是激光做的吧?”之前确实没仔细想过这问题男孩:“那,激光为什么那么短,它不会变长吗?”。

我:“啊,也对!星球大战是科幻电影,所以不能完全用现在的科学来解释......”电梯终于到了一楼,我总算是逃脱了这位“十万个为什么”的拷问小男孩的问题其实很好,《星球大战》许多人都看过,想必大家也很好奇“这光剑究竟是什么原理?”“现实中有可能做出这样的光剑吗?”。

《星球大战》中的光剑决斗先说结论,尽管《星球大战》中设想的许多东西,包括智能机器人等等,今天已经实现但这把光剑(包括后来的“暗剑”)其实只是科幻电影里虚构的武器,在现实中——无论现在还是将来——都不会出现。

现在的机器人已经很灵活了“星战迷”们会说,这把剑是未来武器,它发出一束能量,这种能量由银河系中稀有的“基伯水晶”激发出来,被绝地武士和西斯人打造成光剑。

光剑的能量来自“基伯水晶”那么,“基伯水晶”发出的能量束是激光吗?看样子这个假设应该首先被排除除非前端有反射镜,否则激光不会有终点,如果前端没有反射物,它将一直向前延伸你用一支激光指示笔模拟光剑,就能很容易发现它没有固定长度。

假设你在户外挥舞一柄强杀伤力的激光剑,很可能把天上的飞机一劈两半!这显然不是电影想要的效果

如果光剑太长,可能劈断飞机有人说,除非周围充满灰尘或水汽,否则看不见激光束这个经验不适用于极高能量激光,因为高能激光能加热空气分子,将其变成等离子体,所以我们还是可能看到激光束的但是当两束激光互相交错时,你并不能感觉到阻力,电影里那种光剑挥舞呼呼生风、剑刃相撞铿锵有力的场景也不可能出现。

由此我们判断,光剑发出来的不是激光

光剑相撞等离子体也能发出耀眼光芒,一个典型的例子就是闪电当空气被电流击穿,云层中集聚的电荷在几毫秒之内从几厘米宽的隧道流过,2800℃高温会将空气分子瞬间电离,因此发出耀眼闪光等离子体是继固体、液体、气体之后的第四种物质形态,我们见到的火焰、荧光灯和霓虹灯都是等离子体发出的光。

由此可见,只要有强大的能量输出,就能在可控的范围内制造出等离子体来,并且实现快速切割的功能

光剑有可能是磁约束的等离子体如果光剑的手柄发出高速带电粒子,同时用磁场约束粒子流,就可以塑造成剑的形状,并且能快速切割所遇到的物体有一种核聚变反应堆技术叫“托卡马克”,它就是利用强大的超导磁场约束高温粒子流,将氢原子核与核外电子分开,再使粒子流高速旋转并碰撞,从而产生核聚变反应。

如果未来人类掌握了灵巧的电磁设备,能同时产生强大电流与磁场,或许光剑可以成为可能?

光剑很“锋利”但是,两个磁场间的相互作用只有两个结果:同性相斥、异性相吸因为约束高温等离子体的磁场极为强大,两支光剑要么被吸在一起扯不开,要么根本就没办法相互撞击到一起电影里那些贴身肉搏、激烈缠斗的场景不可能出现。

光剑拥有极高温度,在《星战》第一集中就描绘了这样一个场景:绝地武士将光剑贴在沉重的防爆门上,再用炙热的剑刃熔化钢门这大约需要20兆瓦的能量,如此强大的热量辐射出来的红外线能瞬间烧焦武士的手,当然,在科幻电影里,即便是最显而易见的科学都常常被忽略,否则电影没法拍。

光剑为什么不能长一些?有朋友会问,光剑会不会由纯能量制成呢?事实上没有什么“纯能量”,能量是物质的属性之一而不是物体本身如果某一个物体有能量,就说明它同时具有其它属性你不能做一支“纯能量”的剑,即便是光,它也同时具有粒子和波这两种属性。

决斗场景是大片的一个要素习武之人都知道“一寸长一寸强”的道理,既然光剑受意念控制可长可短,为什么大家都像约好了似地保持一米左右长度,甚至侏儒的光剑要短许多?有人说光剑的能量有限,剑长了会能量不足,这显然经不起推敲。

一个合理的解释是:光剑是电影剧情的需要回想一下你看过的大片,哪一部没有激烈决斗场景?在幽暗的背景下,两位武士上下腾挪、光剑左右翻飞,场面足够紧张,这恰恰是导演所需要的假设西斯人手里的光剑能瞬间变长,轻易杀了绝地,那电影就没法看了,你说是吧?

#星球大战#

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