Le persone che trovano la fisica noiosa si sbagliano di grosso. È in grado di spiegare tutto nel mondo, dalle inquietanti interazioni su minuscole scale di atomi e particelle al comportamento di interi universi. E se ciò non bastasse, la fisica può essere utilizzata per valutare quanto siano realistiche le tecnologie future nella fantascienza. Il fisico del plasma spaziale Martin Arker può spiegare le molte sfumature di come funzionano le spade laser e la Morte Nera nell'universo di Star Wars, per esempio.
Attualmente sta lavorando alla valutazione del realismo delle armi blaster usate da Han Solo, tra gli altri, e di come i blaster possano essere paragonati alle spade laser. In effetti, le versioni del mondo reale di queste armi sono state sviluppate da tempo. Quindi, quando è uscito il film prequel di Solo, è tempo di parlarne di più.
La chiave per comprendere la tecnologia di Star Wars sarà il plasma, il cosiddetto "quarto stato della materia" (oltre a solido, liquido e gassoso). Sono particelle cariche elettricamente a flusso libero che interagiscono naturalmente con i campi elettrici e magnetici. Il plasma è comune nello spazio, ma raramente si trova naturalmente sulla Terra. Tuttavia, può essere creato in laboratorio.
Potenti plasmoidi
Un malinteso comune sui blaster è che siano armi laser. Ma secondo il canone di Star Wars, non avrebbe senso. Invece, gli autori hanno affermato che il blaster era "qualsiasi tipo di arma a lungo raggio che sparava grappoli di intensa energia di plasma, spesso scambiata per laser" e che converte "gas ricco di energia in un fascio di particelle luminose che potrebbe bruciare attraverso un bersaglio". Si scopre che i grappoli di blaster (proiettili luminosi) sono solo gocce di plasma, qualcosa come una spada laser che vola nell'aria.
Le masse di plasma coerente e i campi magnetici associati sono noti come plasmoidi. All'interno dello scudo protettivo della Terra - la magnetosfera - i plasmoidi si formano solitamente nel processo di riconnessione magnetica poco conosciuto. Questa è una riconfigurazione esplosiva delle linee del campo magnetico che si verifica in presenza di un plasma, in particolare nel luogo di unificazione del plasma. Quando ciò accade all'interno della nostra magnetosfera, le particelle cariche vengono accelerate verso l'atmosfera superiore, creando l'aurora. Enormi quantità di materiale vengono anche espulse dalla Terra sotto forma di plasmoidi.
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Tuttavia, creare un plasmoide sulla Terra non è facile. Possiamo solo dimostrare strutture che si espandono e si dissolvono rapidamente nell'aria. La soluzione a questo problema è utilizzare magneti che intrappolano il plasma caldo.
Tuttavia, le palline blaster sono proiettili, quindi non possono essere supportate esternamente da magneti durante il loro movimento. Per fortuna c'è una soluzione. Poiché il plasma è altamente conduttivo, è possibile stabilire una corrente elettrica nel plasmoide stesso. Questa corrente genererà campi magnetici che confinano il plasma. Questi meccanismi sono noti come sferomak e negli ultimi vent'anni hanno attirato ulteriore interesse per gli esperimenti sulla fisica del plasma.
Versioni reali
Un modo per creare uno spheromak è usare un "plasma railgun", un dispositivo che utilizza un magnete esterno per indurre correnti nel plasma e spinge anche il proiettile ad alte velocità. Infatti gli sferomachi, che vivono per diverse centinaia di microsecondi, hanno permesso di sviluppare velocità fino a 200 km / s. Questo è abbastanza impressionante e sicuramente consente loro di essere usati come armi.
Negli anni '70, il programma SHIVA Star (dal nome del dio multi-armato nell'induismo) è stato creato presso l'US Air Force Research Laboratory di Albuquerque, che ha sviluppato vari rami dell'applicazione pratica della fisica del plasma. Uno di loro - MARAUDER - ha costituito la base di una delle numerose iniziative statunitensi per creare proiettili basati sul plasma.
Queste armi erano in grado di produrre anelli al plasma a forma di ciambella e fulmini che esplodevano con devastanti effetti termici e meccanici all'impatto, creando un impulso di radiazione elettromagnetica in grado di spegnere l'elettronica. Ma dal 1993, lo stato di queste armi è rimasto incerto.
Le temperature che potevano essere raggiunte in tali dispositivi erano mille volte superiori a quelle del sole. Con abbastanza plasma, ogni esplosione causerebbe danni enormi, quindi il blaster di Star Wars sembra abbastanza realistico.
Ma come potrebbe quest'arma blaster della vita reale competere con un'altra arma iconica di Star Wars, la spada laser? Un fulmine è essenzialmente l'equivalente di una spada laser senza impugnatura. Ma quando due plasmi confinati magneticamente si incontrano, la riconnessione magnetica è inevitabile. Cioè, quando due spade laser si scontrano, verrebbe generato un effetto esplosivo, distruggendo sia l'arma che i suoi portatori. Ma con un blaster, saresti lontano dall'esplosione e completamente illeso.
Ilya Khel
