Возможно ли в реальности создать световой меч?
Технология вымышленного светового меча сталкивается с рядом трудностей, преодолеть которые сегодня не представляется возможным. Но из этой ситуации все же есть выход — плазменные мечи
Световой меч вселенной «Звездных войн» обычно ассоциируется с лазером или лазерным лучом, который способен сжигать, резать или повреждать объект или врага. Технически, с момента их изобретения в 1960 году физики создали много различных видов лазеров, и они нашли широкое применение: от красных лазеров мощностью 0,001 Вт, используемых для сканирования штрих-кодов при оформлении покупок, безопасных для глаз ИК-лазеров мощностью 1 Вт, используемых для картографирования зданий и дорог, до дистанционного зондирования и термоядерного синтеза.
Один аспект световых мечей, который кажется невозможным, — это концепция его действия в качестве твердого физического оружия, который может поражать противника и взаимодействовать с другими твердыми предметами. В фильмах механическое попадание дуэльных световых мечей усиливается звуковыми эффектами—световые мечи издают «гул», и вы можете услышать, как они ударяются друг о друга. Но если вы возьмете два луча фонарика и пересечете один луч с другим лучом, то никакого звука не будет, ровно как и взаимодействия между ними.
Это происходит потому, что фотоны не имеют массы, а это значит, что лазер или оптический луч тоже не имеют массы. Однако из этого правила есть научное исключение: как обнаружил недавний лауреат Нобелевской премии по физике А. Ашкин, лазерный луч при правильных условиях можно использовать в качестве оптической ловушки или в качестве оптического пинцета для захвата и перемещения очень мелких объектов, таких как бактерии. Но согласитесь, есть разница между перемещением бактерии и созданием сверхтвердого клинка лазерного меча.
Все сказанное выше позволяет утверждать, что световой меч не является лазерным лучом, а вместо этого состоит из газообразной высокотемпературной плазмы. Плазма — это высокотемпературные газовые разряды, состоящие из электронов и ионов при температурах от 5000 до 10000°C или выше. Но как создать стабильный поток плазмы в атмосфере?
Один из способов состоит в том, чтобы использовать мощный лазер и сфокусировать его на точке в воздухе таким образом, чтобы возник индуцированный лазером пробой, который создает плазменное пятно в воздухе, излучающее затем свет. После этого, путем правильной регулировки мощности лазера и оптического выравнивания, можно создать удлиненную нить накала или плазму в воздухе. Такая техника была продемонстрирована в лабораторных условиях с использованием фемтосекундного лазера и может привести к созданию светящегося плазменного меча, хотя и с ограниченным временем работы. Однако некоторые из отмеченных выше проблем все равно ограничат полезность этого плазменного меча.