Armele cu paralizie de Sci-Fi sunt mai multe științe, mai puțin ficțiune

În fiecare vară, fanii cinematografiei pot de obicei să se bazeze pe o secvență de acțiune fantezie sci-fi, cu o pistol paralizant care trage totul, de la bolțuri electrice la lasere - nu gloanțe.

Vara aceasta nu a dezamăgit această parte. În luna iunie, au fost arme laser uriașe Ziua Independenței: Resurgență și acum în Ghostbusters, vedem eroii noștri care trag "curenți de protoni" din torkscrewish, derivați din "pachetele lor protonale". Star Trek Dincolo echipajul navei de nave Afacere continuă să-și marcheze arma cu raze științifice încercate și adevărate, dar sofisticate, "phaser". Indiferent dacă aceste arme sunt pe cale să paralizeze, să distrugă extratereștrii sau să spună fantome, întrebarea este următoarea: Sunt zap-arme plauzibil?

Timp de declinare a responsabilității: Evident, atât "phaser" -ul Star Trek și "pachetele de protoni" din Ghostbusters nu sunt în mod specific descrise ca lasere în realitățile lor ficționale. Un phaser se presupune că este o "arma cu energie în trepte", dar a fost numit doar așa Star Trek ar putea să scape cu asta, lucrurile nu pot face lasere. (Plus, echipajul original al Afacere în "The Cage", au folosit de fapt "pistoale cu laser".)

"Colizii cu pozitroni" și "benzile protonice" ale fiecărei iterații Ghostbusters sunt presupuse a fi proiectate pentru a schimba natura protonilor și a electronilor negativi și pozitivi pentru a capta fantome. Din moment ce capturarea fantomelor este imposibilă - fantomele nu sunt reale - ceea ce suntem interesați aici este modul în care ambele arme funcționează de fapt.) Fazoarele și fluxurile de protoni emit căldură, sunt colorate și pot lumina lucrurile în foc și aruncă lucrurile în sus. Dar avem ceva asemănător în lumea reală?

Un lucru este sigur: blasterile și rachetele-arme ale științei fictionului sunt cu siguranță lasere reale. În 1898, H.G. Wells Războiul lumilor a văzut marțienilor săi care au "raze de căldură". Începând cu prima sa apariție în noveta lui Philip Francis Nowlan din 1928, Armageddon 2419 A.D, Anthony "Buck" Rogers a tras variații ale unui "pistol atomic". Concepută ca o armă care și-a redus țintele până la atomii lor de bază (un atomizor), pistolul spațial ficțional al lui Buck a văzut multe iterații, probabil versiunea din 1935, folosită în seriile populare alb-negru în care a jucat Buster Crabbe. Pulverizatorul a pătruns în cultura pop și a devenit o pictogramă când a fost prezentată pe manșonul albumului Foo Fighter, în 1995.

Totuși, majoritatea acestor arme au fost considerate a fi strict în domeniul științei fictive prostești, până la a fi considerate pe scară largă absurdă.

Asta este, până la sfârșitul anilor 1950, când cu laser a fost inventat. Invenția laserului este contestată; la Bell Laboratories în 1957, fizicienii Charles Hard Townes și Arthur Leonard Schawlow au dezvoltat diverse aplicații pentru un "maser optic", care era în esență tehnologie care ar putea focaliza semnalele cu microunde utilizând lumina vizibilă. Totuși, în același timp, un student absolvent de fizică a prezentat o teză de doctorat pentru un dispozitiv numit "laser". De 28 de ani, un proces întreprins de cercetători și doctorand, Gordan Gould. Și, deși nu este încă clar dacă Gould a venit independent cu ideea de lasere a lui Townes și Schawlow sau a furat o idee, laserul sa cimentat nu doar ca un miracol științific, ci ca un suport SF.

Termenul "laser" este un acronim brut al "amplificării luminoase prin emisia stimulată a radiației". Un laser este rezultatul utilizării lentilelor și al aplicării energiei, pentru a focaliza lumina într-un fascicul laser sau o explozie. În zilele lui Townes, Schawlow și Gould, această definiție sa aplicat aproape exclusiv vizibil ușoară. Astăzi, totuși, laserele "în infraroșu" (non-vizibile) sunt concentrate împreună cu laserele vizibile, deoarece este totul ușoară dacă este vizibil sau nu.

Este în acest moment în care versiunile science-fiction ale "laserelor" și laserelor reale găsesc divergențe. În aproape toate versiunile Star Trek, fazerele declanșează un curent de energie care seamănă cu un fascicul laser, deși în filmele mai noi acestea sunt vizualizate ca "șuruburi sau" impulsuri. "(Gândiți-vă la focul blaster de la Razboiul Stelelor.) Diferitele tipuri de lasere din viața reală sunt de fapt capabile să reproducă efectul vizual pe care îl vedem în ceva asemănător Star Trek, dar acele grinzi colorate sau șuruburi ar face vreun prejudiciu?

"Cele mai multe lasere de mare putere nu sunt de fapt vizibile", a declarat Robert Waltmire, președintele Laser Experts Invers. "Aceste efecte pe care le vedeți de laserele de mare putere, roșu și albastru și verde - nu există nici un astfel de lucru. Laserele cu putere ridicată se află în spectrul infraroșu ". Așa cum a explicat Waltmire, problema unei arme vizibile cu energie laser este direct legată de lungimea de undă: O lungime de undă mai lungă deține mai multă energie, iar cea ulterioară devine pe această lungime de undă, lumina devine.

Există ceva miraculos și minunat despre acest fapt, știința a arătat că cele mai puternice lasere sci-fi vor fi invizibil. Și asta pentru că derivă de la lasere ușoară, care, desigur, are loc, natural. Waltmire a subliniat că este, desigur, posibil ca laserele vizibile să "ardă lucrurile", dar că puterea (energia) este de obicei scăzută.

O căutare rapidă de către Google va produce tot felul de rezultate ale acestor tipuri de lasere de putere mică cu baloane. Puteți găsi chiar și oameni care și-au modela laserele lor de casă uite cum ar fi fazerele de la Star Trek. Dar dacă căutăm arme cu laser uite cum ar fi cele din filmele science fiction, atunci vrem să reușim vedea acel fascicul sau bolț, chiar dacă nu este practic. Pentru asta, Invers a ajuns la Drake Anthony, YouTube-cunoscut ca "styropyro", un homegrown laser-hobbyist și bonafide senzație de Internet.

"Voi fi direct cu voi, nu am văzut filme în timpul vieții mele", a spus Anthony Invers. "Nu am văzut nimic Star Trek, Nu Razboiul Stelelor, deci mi-ai putea da o descriere a armei despre care vorbești? "Faptul că Drake Anthony nu a fost inspirat de modelarea laserelor sale impresionante, datorită științei fictive, îi dă o incredibilă credibilitate pasiunii sale: îi place doar aceste lucruri pentru că sunt reci. După ce i-au oferit o idee slabă despre ceea ce au făcut Ghostbusters și diferiții Kirk și Spock cu armele energetice (ceva portabil cu o gamă decentă și o capacitate de a bate lucruri, de a uimi oamenii și de a arunca lucrurile în aer), Anthony a cântărit:

"Este vorba despre încălzire și stocare de energie", a explicat el, "suntem limitați de cantitatea de energie electrică pe care o putem stoca într-un dispozitiv mic. Dacă vorbești despre împușcarea oamenilor cu un laser, va trebui să ai o baterie care să poată stoca mult de energie electrică."

Gama laserului nu este însă exclusiv despre putere, vorbind despre Bazooka lui Anthony Laser, el a menționat că are "optică necorespunzătoare și că dacă lentilele de focalizare au fost" corectate ", ar putea avea o gamă mult mai mare, cel puțin în ceea ce privește măsura în care laserul ar putea "trage", puterea nu este o problemă enormă. "Un laser bine corectat de 200 de wați poate taia metalul", a spus Anthony, "Bazooka mea cu laser are o mare energie, dar fasciculul este rahat". Putem doar presupune că fazerul lui Kirk este o lentilă foarte fină, este motivul pentru care fasciculul său își găsește întotdeauna amprenta. În consecință, Anthony a ajutat la identificarea celor trei provocări principale din lumea reală în crearea portabilității vizibil arme cu laser:

• introducerea energiei
• optica fasciculului
• CĂLDURĂ

În toate videoclipurile lui Drake Anthony îl puteți vedea clar purtând atât ochelari de protecție cât și mănuși. "Aceste probleme de căldură pot deveni destul de grave", a spus el. Acest lucru este adevărat atât în ​​viața reală, cât și în cea a rolei. În Star Trek, fazerele sunt întotdeauna descrise ca fiind cool-to-touch după utilizare, fapt ce pare imposibil de utilizat cu laserele alimentate electric. Dar dacă aceste arme nu s-ar baza electricitate pentru putere? Ce se întâmplă dacă laserele și-au derivat puterea de la o altă sursă, cum ar fi nuclear energie? În consecință, Ghostbusters folosesc într-adevăr rucsaci care par să conțină reactoare nucleare care, la rândul lor, își armează armele. În acest moment, instrumentele Ghostbusters par mai realiste decât orice ar folosi Kirk, Spock sau Picard Star Trek, cel puțin în departamentele de eficiență energetică și de producție.

"Nu aveți neapărat nevoie de energie electrică", a spus Anthony, "ați putea folosi baterii nucleare ca în unele dintre navele noastre mai vechi sau … ați putea folosi o substanță radioactivă reală pentru a porni un laser". utilizatorul unei astfel de arme laser a fost expus la tone de radiații, există efecte secundare extrem de periculoase. În original Ghostbusters, când Egon pornește pachetul de protoni cu reacție nucleară a lui Ray, el se îndepărtează comic din cauza fricii de radiațiile care izvorăsc din el. Dar, teoretic, dacă unitatea de alimentare cu energie nucleară se afla într-o carcasă protectoare, cum ar fi plumbul, utilizatorul ar fi relativ protejat de efectele secundare. Deci, un pistol laser conectat la un rucsac nuclear - ca și în Ghostbusters - nu pare deloc atins. Scorul unu pentru Ghostbusters!

Totuși, atât Holtzman în noul Ghostbusters și Ray Stanz în original, purta ocazional ochelari de protecție, chiar dacă ceilalți "Busters nu. Tablourile inițiale pentru filmul original au avut chiar și Ghostbusters în căști, dar, cu adevărat, toți ar trebui să poarte ceva! Ray îi spune lui Egon să nu "privească direct în capcană, în primul film, ceea ce înseamnă, ca și tehnologia cu laser, că toate aceste lucruri vă pot afecta ochii.

"Este un dispozitiv orbitos", a declarat Drake Anthony Invers, "Ați putea să luați un laser care este doar o fracțiune din puterea celor mai puternice dintre voi și să-l utilizați pentru a orbi pe cineva". Presupunând că tehnologia utilizată de căpitanul Kirk cu un fazer este similar cu un laser, astfel de arme și să nu fie orbit? Cel mai simplu răspuns este că nu au putut. Dacă aceste fascicule de energie erau lasere, Ghostbusters și membri ai Flotei Stelare vor fi orbi instantaneu.

Așa cum a subliniat Robert Waltmire, nu există absolut nici un motiv pentru aceste tipuri de lasere de mare putere să fie vizibile, așa că, dacă noul Bryan Fuller în 2017 Star Trek a vrut să fie superrealistă, fazerele ar fi nevăzute invizibile. Totuși, chiar și laserele cu infraroșu ar putea cauza o arsură în corneea ochiului, așa că ar fi nevoie de un fel de protecție a ochilor. Ar fi fost posibil ca toți oamenii de fantome sau toți cei din secolul al 23-lea să poarte lentile de contact care să le protejeze de efectele orb ale armelor lor de raze?

"Dacă aceste lentile de contact teoretice îndepărtau laserele, spuneți laserele albastre, nu ați vedea albastru", a spus Anthony. Acest lucru înseamnă că există o oarecare viabilitate științifică față de lentilele de contact avansate, uzura Ghostbusters pentru a le proteja de laserele care se învârteau în jurul lor și le-au afectat ochii. Dar s-ar putea întâmpla asta? - Cred că este posibil, spuse Anthony, totuși, n-am auzit niciodată de asta.

O altă caracteristică comună a armei laser în sci-fi este cea care însoțește sunet cu arderea armei, semnalizatorul Pew-pew sau zap cu toții suntem familiarizați. "Credeți sau nu", a declarat Robert Waltmire pentru Invers, "Dacă te încurci cu aceste lucruri … poți obține tot felul de tonuri diferite … dar grindă ea însăși, nu ați auzi prea mult … dar dacă este fasciculul lovind ceva, YEAH. Ai auzit asta.

Armele portabile Star Trek există într-un viitor îndepărtat, blasterile lui Razboiul Stelelor apar într - un trecut îndepărtat, în timp ce Ghostbusters își balansează exploziile energetice în mod contemporan. Cât de departe suntem noi, în realitate, nu numai de laserele de casă pe care le creează Drake Anthony, ci de tipul care ar putea să-i facă pe un intrus, Star Trek. 20 de ani? 30?

"Este posibil și foarte probabil," a spus Waltmire Invers, "Primele lasere industriale pentru dulapuri de cincizeci de picioare … acum sunt la două pătrate. Asta există acum … deci pentru un portabil portabil despre care vorbești? Aș spune că te uiți la 5 sau 10 ani, de fapt.

Cu aceste tipuri de proiecții, este probabil o idee bună să începeți să prezicați că următoarea serie de programe populare care include zaps de la rachete nu va fi în știință, ci în documentare reale.