• Hem
  • Kemi
  • Astronomi
  • Energi
  • Natur
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Varför fysiker ifrågasätter genomförbarheten av Star Trek Phasers

    Det är allmänt känt idag att fasbaserade vapensystem har använts sedan före upprättandet av United Federation of Planets i mitten av 2100-talet. Moderna fasare kan bedöva, värma, skära, få hjärnskakning, förånga och till och med sönderfalla. De är ett verkligt underverk av teknik. Men många fysiker och krononauter (från 2000-talet i synnerhet) förstår inte hur en phaser kan förånga en kropp utan att lämna ett märke på den närliggande miljön. Naturligtvis är svaret ganska enkelt:Det är fiktion.

    Även om vi erkänner att phasern är ett fiktivt vapen, så har 2000-talets killjoys en poäng (även filmerna ljuger för dig om rymdlasrar). Energin det skulle ta för att förånga en människokropp, enligt en studie från 2017 från Journal of Interdisciplinary Science Topics, är cirka 3 gigajoule. Så mycket energiproduktion på en sekund är ungefär jämförbar med kraftuttaget från ett kärnkraftverk. Det skulle förmodligen lämna spår.

    Det här problemet är att vi har en ganska bra uppfattning om hur mycket effekt en phaser kan mata ut. I "The Mind's Eye" (säsong 4, avsnitt 24 av "Star Trek:The Next Generation"), säger Lieutenant Commander Data uttryckligen att en Type III phaser som han och Lieutenant Commander Geordi La Forge testar har en konstant energiförbrukning på 1,05 megajoule per sekund. Med den hastigheten skulle det ta 3 000 sekunder (50 minuter) av kontinuerlig eld för att förånga en kropp helt. Naturligtvis finns det lite mer i det än så.

    Vad är en phaser egentligen?

    För att verkligen gräva i den här frågan måste vi fastställa vad en phaser är inom ramen för "Star Trek"-universumet. Den ursprungliga "Star Trek"-serien hade inga förklaringar i universum för hur fasare fungerade, men boken "The Making of Star Trek" från 1968 förklarade att de var lasrar med en pulserande frekvens som kan "störa eller interagera med vågmönstret i vilken molekylform som helst." Genom 1979 års "Star Trek:Spaceflight Chronology" hade kunskapen ändrats lite till att fasare var ett hybridvapen som kombinerade en laser och ett partikelstrålevapen.

    Vid tiden för "Star Trek:The Next Generation" hade showrunners återigen ändrat vad en phaser var. Som anges i "Star Trek:The Next Generation Technical Manual" från 1991, fungerar fasare genom att sända ut "nadioner", subatomära partiklar som kan "befria och överföra starka kärnkrafter." För er som hoppade över den dagen på kemilektionen är den starka kraften den kraft som inte bara håller ihop protonerna och neutronerna i atomkärnan, utan själva kvarkarna som protoner och neutroner består av.

    Tanken bakom dessa fiktiva nationer är att ett litet ryck - en atomknuff för hela kroppen, om du så vill - är tillräckligt för att störa ditt nervsystem, vilket gör att du blir medvetslös. Men vid högre intensitetsinställningar kan det orsaka fullständig sönderfall på atomnivå, vilket gör dig till mindre än damm.

    Finns fasare redan?

    Även om fasarna från "Star Trek" inte existerar (ännu) finns det ett antal riktade energivapen som har några av samma egenskaper som en phaser skulle ha. Den amerikanska försvarsentreprenören Raytheon har haft ett vapensystem kallat Phaser under utveckling sedan 2016, men snarare än nationer projicerar det en bred stråle av högenergimikrovågor för att överbelasta och inaktivera elektroniken i drönarsvärmar.

    Under de senaste två decennierna har den amerikanska militären utvecklat millimetervågriktade energivapen. Dessa vapensystem genererar elektromagnetiska vågor som fungerar på samma princip som en mikrovågsugn, bara på mänskliga mål istället för dina rester. De högenergiska millimetervågorna penetrerar huden med mindre än en millimeter och värmer upp det översta lagret av subkutant vatten och fett till 130 grader Fahrenheit, och bränner effektivt vilken hud den kommer i kontakt med. Det finns inte mycket konkreta data om dessa vapensystem eftersom de är så högklassificerade, men de verkar fungera på liknande principer som den ursprungliga uppfattningen av phasern från 1968.

    Intressant nog kombineras millimetervågsteknik med djupinlärning för att skapa semi-autonoma dolda vapenskannrar. I huvudsak används millimetervågsradar (som de kroppsskannrar som används av TSA) för att skanna någon, sedan analyseras den informationen av AI för att söka efter dolda vapen. Ärligt talat, det låter helt som den typ av teknik som skulle vara i "Star Trek."




    © Vetenskap & Upptäckter https://sv.scienceaq.com