Stun Guns Sci-Fi sú viac vedy, menej fikcie

Každý rok v lete sa filmoví nadšenci zvyčajne spoliehajú na sci-fi fantasy akčnú sekvenciu s paralyzérom, ktorý strieľa všetko od elektrických skrutiek až po lasery - nikdy guľky.

Toto leto nebolo z tohto frontu sklamané. V júni tam boli obrovské laserové zbrane Deň nezávislosti: Resurgence a teraz v Ghostbusters, vidíme našich hrdinov, ktorí odpálili vývrtky „protónových prúdov“ odvodených z ich ikonických „protónových balíčkov“. Star Trek Beyond posádka lode podnik pokračuje v oháňaní svojej vyskúšanej, ale zároveň sofistikovanej zbrane sci-fi lúča, „phasera“. Bez ohľadu na to, či sú tieto zbrane nastavené na omráčenie, výbuch cudzincov alebo strašidelné hádky, otázkou je toto: Sú zap-guns vierohodné?

Disclaimer čas: Je zrejmé, že ako "phaser" z Star Trek a "protónové balenia" Ghostbusters nie sú špecificky znázornené ako lasery v ich príslušných fiktívnych realitách. Phaser je údajne „fázová energetická zbraň“, ale bola to len pomenovaná Star Trek mohli by preč s tým robiť veci, ktoré lasery nemôžu. (Plus, pôvodná posádka podnik v „The Cage“, v skutočnosti používali „laserové pištole“.

„Pozitron kolidery“ a „protónové prútiky“ každej iterácie Ghostbusters sú údajne určené na zmenu povahy negatívnych a pozitívnych protónov a elektrónov na zachytenie duchov. Keďže zachytenie duchov je nemožné - duchovia nie sú skutoční - to, čo nás zaujíma, je to, ako obe tieto zbrane skutočne fungujú.) Phasery a prúdy protónov vyžarujú teplo, sú farebné a môžu zapáliť veci v ohni a vyhodiť veci. Ale máme niečo podobné v reálnom svete?

Jedna vec je istá: Blasters a ray-guns sci-fi sku- točne predurčujú skutočné lasery. V roku 1898, H.G. Wells's Vojna svetov videl svojich Marťanov ovládajúcich „lúče tepla“. Počnúc jeho prvým vystúpením v novele Philipa Nowlana v roku 1928, Armageddon 2419 A.D Anthony "Buck" Rogers vystrelil variácie "atómovej pištole." Koncipovaný ako zbraň, ktorá znížila svoje ciele späť na ich základné atómy ("rozprašovač"), Buckova fiktívna vesmírna pištoľ videla mnoho iterácií, ale najznámejšia bola. pravdepodobne 1935 verzia ovládaná v populárnej čierno-biele seriály v hlavnej úlohe Buster Crabbe. Tento rozprašovač sa dostal do hlavného prúdu populárnej kultúry a stal sa ikonou, keď bol v roku 1995 uvedený na rukáve albumu Foo Fighter.

Väčšina z týchto zbraní však bola považovaná za striktne v oblasti hlúpe vedecko-fantastickej literatúry, až do tej miery, že bola všeobecne považovaná za absurdnú.

To znamená až do konca 50. T laser bol vynájdený. Vynález lasera je napadnutý; v laboratóriách Bell Laboratories v roku 1957 vyvinuli fyzici Charles Hard Townes a Arthur Leonard Schawlow rôzne aplikácie pre „optický maser“, čo bola v podstate technológia, ktorá by mohla zamerať mikrovlnné signály pomocou viditeľného svetla. Približne v rovnakom čase však postgraduálny študent fyziky predstavil doktorandskú prácu pre zariadenie, ktoré nazval „laser“. 28 rokov sa medzi vedcami a doktorandom Gordanom Gouldom začalo súdne konanie. A aj keď ešte stále nie je jasné, či Gould nezávisle prišiel s myšlienkou laserov Townes a Schawlow, alebo nehanebne ukradol nápad, laser sa stmelil nielen ako vedecký zázrak, ale aj sci-fi základ.

Pojem „laser“ je hrubá skratka „zosilnenia svetla stimulovanou emisiou žiarenia“. Laser je dôsledkom použitia šošoviek a aplikácie energie na zaostrenie svetla na laserový lúč alebo výbuch. Už v dňoch Townes, Schawlow a Gould sa táto definícia týkala takmer výlučne viditeľný svetlo. Dnes sú však „infračervené“ (neviditeľné) lasery zosvetlené viditeľnými lasermi, pretože je to všetko svetlo či je viditeľná alebo nie.

Je to práve na tomto mieste, kde divadelná sci-fi verzia „lasera“ a skutočných laserov nájde divergenciu. Takmer vo všetkých verziách Star Trek, phasery vypaľujú prúd energie, ktorý sa podobá laserovému lúču, aj keď v novších filmoch sa tieto zobrazujú ako „skrutky alebo“ pulzy. Hviezdne vojny.) V skutočnosti sú rôzne typy laserov v reálnom živote schopné reprodukovať vizuálny efekt, ktorý vidíme v niečom takom Star Trek, ale mali by tieto farebné trámy alebo skrutky poškodiť?

"Väčšina vysoko výkonných laserov nie je viditeľná," povedal Robert Waltmire, prezident Laser Experts obrátený, „Tieto efekty vidíte pri vysoko výkonných laseroch, červenej a modrej a zelenej - neexistuje žiadna taká vec. Vysokovýkonné lasery sú v infračervenom spektre. “Ako vysvetľuje Waltmire, otázka viditeľnej laserovej energie je priamo spojená s vlnovou dĺžkou: Dlhšia vlnová dĺžka má viac energie, a čím viac sa dostane na vlnovú dĺžku, tým menej viditeľná. Svetlo sa stáva.

Na tejto skutočnosti je niečo záhadne a krásne, pretože veda ukázala, že najvýkonnejšie sci-fi lasery budú neviditeľné. A to je preto, že lasery sú odvodené z svetlo, ktorý sa samozrejme vyskytuje, prirodzene. Waltmire poukázal na to, že je samozrejme možné mať viditeľné lasery, ktoré „horia veci“, ale že výkon je zvyčajne nízky.

Rýchle Google-vyhľadávanie prinesie všetky druhy výsledkov týchto druhov balónov-odprýskávání low-watt lasery. Môžete dokonca nájsť ľudí, ktorí si vyrobili svoje domáce lasery vyzerať ako phasery Star Trek. Ale ak hľadáme laserové zbrane vyzerať rovnako ako v sci-fi filmoch, potom chceme byť schopní vidieť lúč alebo skrutku, aj keď to nie je praktické. Pre to, obrátený natiahol sa k Drake Anthony, YouTube-slávny ako "styropyro" domáce laser-hobby a bonafide Internet pocit.

"Budem s tebou v poriadku, nevidel som žiadne filmy v mojom živote," povedal Anthony obrátený, „Videl som nie Star Trek, nie Hviezdne vojny Mohol by si mi dať opis zbrane, o ktorej hovoríš? “Skutočnosť, že Drake Anthony nebol inšpirovaný módou jeho pôsobivé lasery na mieru, pretože sci-fi požičiava mu úžasné množstvo dôveryhodnosti pre jeho vášeň: On len rád tieto veci, pretože sú v pohode. Potom, čo mu dal voľnú predstavu o tom, čo Ghostbusters a rôzni Kirk a Spock majú so svojimi energetickými zbraňami (niečo prenosné so slušným rozsahom a schopnosť zaklopať veci, omráčiť ľudí a / alebo vyhodiť veci), Anthony zvážil:

„Ide o vykurovanie a skladovanie energie,“ vysvetlil, „sme obmedzení množstvom elektrickej energie, ktorú môžeme uskladniť v malom zariadení. Ak hovoríte o streľbe ľudí s laserom, budete musieť mať batériu, ktorá sa dá uložiť veľa elektrickej energie. “

Rozsah lasera aj keď nie je výlučne o moci aj keď, keď hovoríme o Anthony's Laser Bazooka, spomenul, že má „zlú optiku, a že ak by boli zaostrovacie šošovky„ opravené “, mohlo by to mať oveľa väčší rozsah, čo znamená, prinajmenšom pokiaľ ide o to, ako ďaleko by mohol laser „strieľať“, moc nie je obrovský problém. „Dobre korigovaný 200-wattový laser dokáže rezať kov,“ povedal Anthony, „moja laserová bazooka má veľkú energiu, ale ten lúč je blbosť.“ Môžeme len predpokladať, že Kirk je ručný phaser je úžasne jemne vyladená šošovka, ktorá preto jeho lúč vždy nájde svoju značku. Preto Anthony pomohol identifikovať tri primárne výzvy pri vytváraní prenosných počítačov viditeľný laserové zbrane:

• energie
• optika lúča
• HEAT

Vo všetkých videách Drake Anthonyho ho môžete jasne vidieť na sebe ochrannými okuliarmi a rukavicami. "Tieto problémy s teplom môžu byť dosť závažné," povedal. To platí v reálnom aj cievnom živote. v Star Trek phasery sú po použití vždy zobrazené ako chladné na dotyk, čo sa zdá byť nemožné pri elektricky poháňaných laseroch. Ale čo ak sa tieto druhy zbraní nezaujímajú elektrina pre moc? Čo keď lasery odvodili svoju energiu z iného zdroja, ako napr jadrový energie? Podľa toho Ghostbusters skutočne používajú batohy, ktoré obsahujú jadrové reaktory, ktoré zase poháňajú svoje zbrane. V tomto bode sa nástroje Ghostbusters zdajú byť realistickejšie ako čokoľvek iné, čo by Kirk, Spock alebo Picard používali Star Trek, aspoň v oddeleniach energetickej účinnosti a výstupov.

"Nemusíte nevyhnutne potrebovať elektrinu," povedal Anthony. užívateľ takejto laserovej zbrane bol vystavený tonám žiarenia, existujú mimoriadne nebezpečné vedľajšie účinky. V origináli Ghostbusters keď Egon prepne Rayov jadrový protónový balíček, komicky sa stiahne zo strachu pred vyžarovaním žiarenia. Ale teoreticky, ak by jadrová energetická jednotka bola v ochrannom puzdre, podobne ako olovo, užívateľ by bol relatívne chránený pred vedľajšími účinkami. Takže laserová pištoľ napojená na jadrový batoh - ako v Ghostbusters - Zdá sa, že vôbec nie je pritiahnutý za vlasy. Skóre jeden pre Ghostbusters!

Napriek tomu obaja Holtzman v novom Ghostbusters a Ray Stanz v origináli občas nosia ochranné okuliare, aj keď ostatné „Busters nie. Počiatočné storyboardy pre originálny film mali dokonca aj Ghostbusters v prilbách, ale naozaj by mali mať na sebe niečo! Ray hovorí Egonovi, aby sa „nepozrel priamo do pasce, v prvom filme, čo znamená, ako laserová technológia, že všetky tieto veci môžu poškodiť vaše oči.

"Je to oslepujúce zariadenie," povedal Drake Anthony obrátený "Môžete si vziať laser, ktorý je len zlomok výkonu niektorých z mojich najsilnejších, a stále ho používajte na slepého." Za predpokladu, že technológia, ktorú kapitán Kirk používa s phaserom, je podobná laseru, ako by mohli ľudia strieľať takéto zbrane a nie sú zaslepené? Najjednoduchšou odpoveďou je, že nemohli. Ak by tieto lúče energie boli lasery, Ghostbusters a členovia Star Fleet by boli okamžite slepí.

Ako zdôraznil Robert Waltmire, nie je absolútne žiaden dôvod, aby boli tieto vysoko výkonné typy laserov viditeľné, takže ak je nový Bryan Fuller v roku 2017 Star Trek Chceli by byť superrealistickí, jeho phasery by boli t Dokonca aj infračervené lasery by mohli spôsobiť popálenie očnej rohovky, takže je stále potrebná nejaká ochrana očí. Mohli by všetci duchovia alebo všetci v 23. storočí nosiť kontaktné šošovky, ktoré ich chránia pred slepými efektmi ich ray zbraní?

„Ak by tieto teoretické kontaktné šošovky filtrovali lasery, povedzme modré lasery, neuvidíte modrú,“ povedal Anthony. To znamená, že pre pokročilých kontaktných šošoviek existuje určitá vedecká životaschopnosť, ktorú nositelia Ghostbusters nosia, aby ich chránili pred lasermi, ktoré sa odrážajú a poškodzujú ich oči. Ale mohlo by sa to skutočne stať? "Je to možné, myslím," povedal Anthony, "o tom som nikdy predtým nepočul."

Ďalšou spoločnou črtou laserových zbraní v sci-fi je sprievodný znieť s vystrelením zbrane, kontrolkou lavice, lavice alebo zap všetci sme oboznámení. "Verte tomu alebo nie," povedal Robert Waltmire obrátený „Ak sa s týmito vecami porazíte … môžete získať všetky druhy rôznych tónov… ale lúč sám by si nepočul veľa … ale ak je ten lúč biť niečo, YEAH. Počuli ste to. “

Prenosné zbrane Star Trek existujú vo vzdialenej budúcnosti, blasteri Hviezdne vojny sa vyskytujú vo vzdialenej minulosti, zatiaľ čo Ghostbusters sú v súčasnej dobe hojdajú svoje energetické výbuchy. Ako ďaleko sme, v skutočnosti nielen z domácich laserov, ktoré vytvára Drake Anthony, ale aj z toho, ktorý by mohol zapnúť votrelca, ako napr. Star Trek. 20 rokov? 30?

„Je to možné a veľmi pravdepodobné,“ povedal Waltmire obrátený „Prvé priemyselné lasery pre päťdesiat-noha skrine … teraz sú na dva-dva-dva námestia. To existuje teraz … tak pre prenosnú ručnú, o ktorej hovoríte? Povedal by som, že sa pozeráte na približne 5 alebo 10 rokov.

S týmito druhmi projekcií je pravdepodobne dobrý nápad začať predpovedať, že ďalšia séria populárnych programov, ktoré obsahujú šoky z lúčov, nebude v sci-fi, ale namiesto toho v skutočných dokumentoch.