Menschen, die Physik langweilig finden, liegen völlig falsch. Sie ist in der Lage, alles auf der Welt zu erklären, von unheimlichen Wechselwirkungen auf der winzigen Skala von Atomen und Teilchen bis zum Verhalten ganzer Universen. Und wenn das nicht genug ist, kann mithilfe der Physik beurteilt werden, wie realistisch zukünftige Technologien in der Science-Fiction sind. Der Weltraumplasmaphysiker Martin Arker kann zum Beispiel die vielen Nuancen von Lichtschwertern und dem Todesstern im Star Wars-Universum erklären.
Derzeit arbeitet er unter anderem daran, den Realismus der von Han Solo verwendeten Blasterwaffen zu bewerten - und wie Blaster mit Lichtschwertern verglichen werden können. In der Tat wurden echte Versionen dieser Waffen vor langer Zeit entwickelt. Wenn der Solo-Prequel-Film herauskommt, ist es Zeit, mehr darüber zu sprechen.
Der Schlüssel zum Verständnis der Star Wars-Technologie wird Plasma sein - der sogenannte "vierte Zustand der Materie" (zusätzlich zu fest, flüssig und gasförmig). Sie sind frei fließende elektrisch geladene Teilchen, die auf natürliche Weise mit elektrischen und magnetischen Feldern interagieren. Plasma ist im Weltraum verbreitet, kommt aber auf der Erde selten auf natürliche Weise vor. Es kann jedoch im Labor erstellt werden.
Leistungsstarke Plasmoide
Ein häufiges Missverständnis über Blaster ist, dass es sich um Laserwaffen handelt. Aber laut Star Wars-Kanon würde es keinen Sinn ergeben. Stattdessen gaben die Autoren an, dass der Blaster "jede Art von Langstreckenwaffe war, die Perlen intensiver Plasmaenergie abfeuerte, die oft mit Lasern verwechselt wurden", und dass er "energiereiches Gas in einen leuchtenden Teilchenstrahl umwandelte, der ein Ziel durchbrennen konnte". Es stellt sich heraus, dass die Blaster-Bündel (leuchtende Projektile) nur Plasmatropfen sind, so etwas wie ein Lichtschwert, das durch die Luft fliegt.
Kohärente Plasmamassen und damit verbundene Magnetfelder werden als Plasmoide bezeichnet. Innerhalb des Schutzschildes der Erde - der Magnetosphäre - werden Plasmoide normalerweise im schlecht verstandenen Prozess der magnetischen Wiederverbindung gebildet. Dies ist eine explosive Rekonfiguration der Magnetfeldlinien, die in Gegenwart von Plasma auftritt, insbesondere an der Stelle, an der das Plasma verschmilzt. Wenn dies in unserer Magnetosphäre geschieht, werden geladene Teilchen in Richtung der oberen Atmosphäre beschleunigt, wodurch die Aurora entsteht. Riesige Mengen an Material werden auch in Form von Plasmoiden von der Erde ausgestoßen.
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Es ist jedoch nicht einfach, ein Plasmoid auf der Erde zu erzeugen. Wir können nur Strukturen demonstrieren, die sich schnell ausdehnen und in Luft auflösen. Die Lösung für dieses Problem besteht darin, Magnete zu verwenden, die heißes Plasma einfangen.
Blasterkugeln sind jedoch Projektile, sodass sie während ihrer gesamten Bewegung nicht von Magneten von außen getragen werden können. Zum Glück gibt es eine Lösung. Da das Plasma hochleitfähig ist, ist es möglich, einen elektrischen Strom im Plasmoid selbst aufzubauen. Dieser Strom erzeugt Magnetfelder, die das Plasma einschließen. Diese Mechanismen sind als Sphäromaken bekannt und haben in den letzten zwanzig Jahren zusätzliches Interesse an Experimenten in der Plasmaphysik geweckt.
Echte Versionen
Eine Möglichkeit, einen Sphäromak zu erstellen, ist die Verwendung einer "Plasma-Railgun", einer Vorrichtung, die einen externen Magneten verwendet, um Ströme im Plasma zu induzieren und das Projektil auch auf hohe Geschwindigkeiten zu bringen. Tatsächlich haben Sphäromaken, die mehrere hundert Mikrosekunden leben, die Entwicklung von Geschwindigkeiten von bis zu 200 km / s ermöglicht. Dies ist ziemlich beeindruckend und erlaubt definitiv, dass sie als Waffen verwendet werden.
In den 1970er Jahren wurde das SHIVA Star-Programm (benannt nach dem mehrarmigen Gott im Hinduismus) am US Air Force Research Laboratory in Albuquerque ins Leben gerufen, das verschiedene Zweige der praktischen Anwendung der Plasmaphysik entwickelte. Einer von ihnen - MARAUDER - bildete die Grundlage einer von mehreren US-Initiativen zur Herstellung von Projektilen auf Plasmabasis.
Diese Waffe war in der Lage, Donut-förmige Plasmaringe und Blitzkugeln zu erzeugen, die beim Aufprall mit verheerenden thermischen und mechanischen Effekten explodierten und einen Impuls elektromagnetischer Strahlung erzeugten, der die Elektronik abschalten konnte. Seit 1993 ist der Status dieser Waffen jedoch ungewiss.
Die Temperaturen, die mit solchen Geräten erreicht werden konnten, waren tausendmal höher als die der Sonne. Mit genügend Plasma würde jede Explosion großen Schaden anrichten, sodass der Blaster aus Star Wars ziemlich realistisch aussieht.
Aber wie könnte diese echte Blasterwaffe mit einer anderen legendären Waffe aus Star Wars, dem Lichtschwert, konkurrieren? Ein Blasterbolzen entspricht im Wesentlichen einer Lichtschwertklinge ohne Griff. Wenn sich jedoch zwei magnetisch begrenzte Plasmen treffen, ist eine magnetische Wiederverbindung unvermeidlich. Das heißt, wenn zwei Lichtschwerter kollidieren, wird ein explosiver Effekt erzeugt, der sowohl die Waffe als auch ihre Träger zerstört. Aber mit einem Blaster wären Sie weit von der Explosion entfernt und völlig unversehrt.
Ilya Khel
