Джон Чейз - Наука «Звёздных Войн»

Видя, как талантливые подростки своими руками делают световые мечи, нельзя не задаться вопросом: а могут ли наши ученые и изобретатели сделать подобное в реальной жизни?

Световые мечи в оригинальной трилогии были сделаны из фотовспышек фирмы Garf ex. Специалист по спецэффектам Джон Стирс разобрал фотовспышку и превратил ее ручку в знаменитую рукоять, из которой появлялось светящееся лезвие меча джедаев.

Существует несколько компаний, специализирующихся на высококачественных копиях световых мечей. Их продукция стоит сотни долларов и настолько хороша, что даже повлияла на реквизит при съемках «Пробуждения Силы». Одна копия была продана на eBay более чем за 15 тысяч долларов. Представьте, как дорого должен стоить настоящий меч!

Световые мечи бывают разных цветов, включая зеленый, голубой, пурпурный, белый или красный (у ситхов). Мечи могут быть сдвоенными, как у Дарта Мола в «Скрытой угрозе», или с гардой, как у Кайло Рена в «Пробуждении Силы». Владелец связан со своим световым мечом через кибер-кристалл, который резонирует с Силой.

Возможность создания реального устройства вроде светового меча широко обсуждалась.

Интересную идею предложил видеоблогер Аллен Пэн. Он поместил в рукоять светового меча емкость с воспламеняющимся газом, который может выходить через тонкую иглу. Устройство функционирует как огнемет, но тонкая струя пламени светится как меч джедая. Есть даже возможность менять цвет пламени.

Хотя выглядит устройство круто, оно не может резать предметы, а поскольку это еще и пламя, то не может использоваться для дуэли со схожим оружием. Как же нам найти что-то более похожее на световой меч?

В «Скрытой угрозе» юный Энакин называет световой меч лазерным.

Как и световой меч, лазер может резать металл, и контакт с его лучом может привести к серьезным ранам. Причина в том, что в нем заложена огромная энергия. Лазер, используемый для резки металла, требует сотен тысяч ватт.

Само слово «лазер» является сокращением от английской фразы «Light Amplif cation by Stimulated Emission of Radiation» (Усиление света посредством вынужденного излучения).

В двух словах принцип его работы состоит в том, что с помощью энергии он заставляет вещество излучать фотоны. Вещество, излучающее фотоны, называется рабочей или активной средой. В качестве рабочей среды могут служить как твердые субстанции, так и жидкости, и газы.

Самый первый лазер в качестве рабочей среды использовал кристалл искусственного рубина. Луч этого лазера был красного цвета. Использование другой активной среды приведет к появлению луча другого цвета в зависимости от длины волны излучаемых фотонов. Волны большей длины обладают меньшей энергией и производят красный свет, а у волн меньшей длины энергии более высокие и их свет — голубой. Существуют и другие цвета, включая зеленый и желтый.

Так что кибер-кристалл в качестве активной среды выглядит достаточно разумной идеей. Примеси в кристалле могут быть причиной различий в цвете луча. В таком случае это будет означать, что у световых лучей разного цвета разная энергия.

Но поскольку световые волны — невидимые, лазерный луч можно увидеть, лишь если он отражается от какой-то поверхности или если он рассеивается в окружающей среде.

Таким образом, лазерный меч был бы невидимым — а в фильмах это совсем не так.

У этого метода есть и другие сложности.

Современные промышленные лазеры, разрезающие листы металла толщиной до 15 мм, требуют мощности от 500 до 6000 ватт. Чем толще лист металла, тем большая мощность требуется, чтобы его разрезать. Для того чтобы резать металлы, как в фильмах, световому мечу понадобится энергия от 15 до 20 миллионов ватт.

Для сравнения, разработанный компанией Lockheed Martin боевой лазер, способный поражать цели на расстоянии более 1,5 км, требует 60 тысяч ватт мощности и транспортируется на грузовике. Самый мощный из когда-либо построенных лазеров достиг мощности в две тысячи триллионов ватт (два петаватта) — правда, он функционировал только одну триллионную долю секунды.

Одна из проблем с лазером в том, что его луч не останавливается, пока его что-нибудь не отразит или не поглотит. Это значит, что лазерному мечу понадобится какой-нибудь специальный механизм, чтобы ограничивать его длину. Кроме того, лазерный луч — как и пламя — не может блокировать удар другого оружия. Один луч просто пройдет сквозь другой.

Впрочем, во время дискуссии астрофизика Нила Деграсса Тайсона с Брайаном Коксом, специализирующимся на физике частиц, было высказано предположение, что при ультравысоких уровнях энергии фотоны гамма-излучения будут отталкиваться друг от друга. Тайсон впоследствии заявил, что если сделать два световых меча с гамма-излучением, на них можно будет устроить поединок.

Правда, радоваться пока рано — речь идет о невероятно огромных уровнях энергии. К тому же не стоит забывать, что на сегодняшний день источники энергии для мощных лазеров в лучшем случае размером с ванну. Сложно представить джедая, таскающего на себе нечто подобное.

Но если не лазер, тогда что?

Плазму иногда называют четвертым состоянием материи после твердого, жидкого и газообразного. Именно из нее состоят молнии и звезды. В этом состоянии большинство электронов свободны от влияния ядер атомов.

Плазму, как и лазер, можно использовать, чтобы резать металлы. Цвет плазмы тоже может меняться, но в отличие от лазера он зависит от температуры. Высокие температуры — в районе 14 700 °C — дадут вам голубой плазменный меч, а при температуре 727 °C вы получите красный плазменный меч.

Правда, чтобы получить плазму, способную разрезать что угодно, надо нагреть ее минимум до 7000 °C, так что красный плазменный меч в этом смысле будет недостаточно «острым».

Каким же образом придать плазме необходимые форму и размер? Физик и футуролог Митио Каку предложил использовать керамическую рукоять, а плазму, вытекающую из нее, сдерживать при помощи магнитного поля. Это придаст лезвию плотность и не даст плазме разлететься.

Большинство идей плазменного меча используют магнитные свойства заряженных частиц в плазме, позволяющие сдерживать ее с помощью магнитного поля. Это поле должно быть в форме лезвия, да еще и закрываться на конце, поскольку в противном случае плазма будет вытекать с конца меча, отчего давление и температура будут снижаться.

Токамак — магнитная установка, удерживающая плазму в магнитном поле в форме бублика. Она используется при управляемом термоядерном синтезе, во время которого генерируется огромное количество тепла. В природе термоядерный синтез происходит внутри звезд. Магнитное поле необходимо, поскольку ни один материал не способен выдержать жар плазмы, образованной при термоядерной реакции.