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星球大战再现黑科技:光剑是等离子体而非激光

2015-12-15 09:48
夜隼008
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  全世界《星球大战》的影迷们早就梦想着有一天能追寻着片中卢克·天行者和尤达大师的步伐,挥舞起自己的光剑了。而就在该系列的最新作品《星球大战:原力觉醒》即将上映之际,一名物理学家就制造光剑这一问题给出了一些建议。

  贝尔法斯特女王大学数学与物理学院的讲师詹卢卡·萨里博士表示,这种名为“光剑”的标志性武器也许根本不是由光制成的,而是由等离子体制成的。

  “用激光来制造光剑应当算是一种显而易见的方法,因为激光是一道极其明亮、有特定方向的光,看上去和光剑很像。”萨里博士指出。“但是,尽管激光技术不断向前发展,被用在效率更高、更实用的机器上,要想用激光来制造光剑,我们依旧差得不是一点两点。”

  为了让激光束发挥出刀刃的作用,它的长度必须被控制在一定范围内,即3英尺左右(约合91厘米)。然而激光的长度是无限的,除非其在传输过程中遇到了阻碍,否则它会一直按照直线向前传播。由于激光的这种特性,激光是用来测量长距离的理想工具,如从地球到月球的距离等。但作为手持武器,它可能就没那么适合了。

在电影中,这款标志性的光剑是绝地武士所使用的武器(如图)。但贝尔法斯特女王大学的物理学家詹卢卡·萨里博士表示,要想在现实中制造光剑,我们也许更应当使用等离子体,而不是激光。

  萨里博士称,这一技术问题可以通过在刀刃顶端放置一枚小镜子解决,不过这一方案也会带来自己的问题。“如果在战场上,你手持一柄光剑,结果它边上围着一堆复杂的结构,就为了支撑顶部的一面小镜子,你能想象那有多尴尬吗?”

  除了光束的长度之外,激光的强度也是一个至关重要的问题。在电影中,光剑可以轻松切开任何材料,无论是帝国冲锋队的激光炮,还是你死敌的胳膊,都不成任何问题。“工业中使用的焊接激光可以做到这一点,但它们通常都需要耗费数千瓦的能量。”萨里博士说道。“这些激光需要大量的能量供应,显然不适合用在光剑那么小的武器上。”

  除了这些问题之外,在与劲敌近身作战时,这一武器的表现或许也会令人们感到失望,萨里博士表示,在使用光剑作战时,你是不会听到传统武器磕碰时发出的叮当声的。“两柄光剑是不会撞在一块儿的,它们只会穿过对方的‘刀刃’,除此之外,什么事都不会发生。”

  “此外,由于激光全都集中于一个方向,除非你从它的中轴线上看过去,否则你是看不到它的。这也是在俱乐部里只有透过烟雾才能看到激光的原因。”萨里博士认为,也许我们最好彻底放弃激光这一想法,采用等离子体来制造光剑。这是一种在极高温度下产生的、接近液态的物质,具有一些独特的性质。

  “当气体被加热到极高温度时,原子会被分解成电子和原子核,从而形成了等离子体。”萨里博士解释道,使用这种方法,我们甚至能造出不同颜色的光剑。“绝地武士使用的绿色光剑可以由氯气等离子体制成,这种物质发出的主要是绿光;西斯使用的红色光剑则可以由氦气制成,其发出的光线多位于红色至紫色的光谱范围之内。”

  在实际制造时,我们可以使用一根长长的灯丝,与光剑柄部的小型能量供应设备相连。当灯丝被加热时,周围的气体便可以被激发成为等离子体。“等离子体的高温可以瞬间融化其接触到的一切物体,就像刀刃一样,切割得干净利落。”

  如何将这些部件组合成一款手持武器,目前仍有许多问题尚待解决。此外,它是否能承受得住另一柄光剑的高温呢?这也是一个问题。至少从现在来看,这一技术的实现离我们还十分、十分遥远。

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