Зашеметяващите оръжия на Sci-Fi са повече наука, по-малко фантастика

Всяко лято любителите на киното обикновено могат да разчитат на поредица от фантастични действия с фантастичен пистолет, който изстрелва всичко - от електрически болтове до лазери - никога куршуми.

Това лято не е разочаровано от този фронт. През юни имаше гигантски лазерни пушки Ден на независимостта: възраждане и сега в ловци на духове, ние виждаме нашите герои изпичане на коркообразни "протонни потоци", произтичащи от техните емблематични "протонни опаковки". Стар Трек отвъд екипажа на космическия кораб начинание продължава да размахва изпитаната и истинска, но усъвършенствана научна фантастична пушка, "фазерът". Независимо от това дали тези оръжия са зашеметени, взривят чужденци, или се преплитат призраци, въпросът е следният: правдоподобно?

Време за отказ от отговорност: Очевидно е, че и двата фаза Стар Трек и "протонните опаковки" на ловци на духове не са конкретно изобразени като лазери в съответните им измислени реалности. Предполага се, че фазерът е „фазово енергийно оръжие“, но това е само име Стар Трек може да се измъкне с това, че лазерите не могат. (Плюс това, първоначалният екипаж на начинание в „The Cage“, всъщност използва „лазерни пистолети“.)

“Позитронните коллайзери” и “протонните пръчки” на всяка итерация на ловци на духове Предполага се, че те са предназначени да променят естеството на отрицателните и положителните протони и електрони, за да уловят призраци. Тъй като улавянето на призраци е невъзможно - призраците не са реални - това, което ни интересува тук е как тези оръжия действително работят.) Фазерите и протонните потоци излъчват топлина, са колоритни и могат да запалят неща и да взривят нещата. Но имаме ли нещо подобно в реалния свят?

Едно нещо е сигурно: бластерите и лъчевите пушки на научната фантастика определено предхождат истински лазери. През 1898 г. Х. Г. Уелс Войната на световете Марсианците видяха „топлинни лъчи“. Започвайки с първия си печат в новелата на Филип Франсис Авелан от 1928 г., Армагедон 2419 г. Антъни “Бък” Роджърс изстреля вариации на “атомния пистолет”. Замислен като оръжие, което намалява целите си до основните им атоми (“пулверизатор”), измисленият пистолет на Бък видя много повторения, но най-известният беше вероятно версията от 1935 г., използвана в популярните черно-бели сериали с участието на Бъстър Краб. Този пулверизатор се превърна в основна поп култура и се превърна в икона, когато е включена в ръкава на едноимения албум на Foo Fighter през 1995 година.

Все пак повечето от тези оръжия се смятаха за строго в областта на глупавата научна фантастика, дотолкова дотолкова, че се смятаха за абсурдни.

Тоест до края на 50-те години, когато лазер беше изобретен. Изобретението на лазера се оспорва; в Bell Laboratories през 1957 г. физиците Чарлз Хард Таунс и Артър Леонард Шоулоу са разработили различни приложения за „оптичен мазер“, който по същество е технология, която може да фокусира микровълновите сигнали чрез видима светлина. Приблизително по същото време, обаче, един завършил студент по физика представя докторска дисертация за устройство, което той нарича "лазер". В продължение на 28 години, съдебен процес се разплаква между учените и докторанта Гордан Гулд. И докато все още не е ясно дали Гулд самостоятелно е дошъл с идеята за лазери на Таунс и Шоулоу или очевидно е откраднал една идея, лазерът се е циментирал не само като научно чудо, но и като научно-фантастична опора.

Терминът "лазер" е грубо съкращение от "усилване на светлината чрез стимулирано излъчване на радиация". Грубо лазерът е резултат от използването на лещи и прилагане на енергия, за да се фокусира светлината в лазерен лъч или взрив. Още в дните на Таунс, Шаулоу и Гулд тази дефиниция почти се прилагаше видим светлина. Днес обаче „инфрачервените“ (невидими) лазери се обединяват заедно с видимите лазери, защото това е всичко светлина дали е видима или не.

Именно в този конкретен момент версиите на научната фантастика на „лазери“ и реални лазери намират различие. В почти всички версии на Стар Трек фазарите изстрелват поток от енергия, който прилича на лазерен лъч, макар че в по-новите филми те се визуализират като “болтове” или “импулси”. Междузвездни войни. Различни видове лазери от реалния живот са всъщност способни да възпроизвеждат визуалния ефект, който виждаме в нещо подобно Стар Трек, но ще направят ли тези цветни греди или болтове някакви щети?

"Повечето мощни лазери всъщност не са видими", каза Робърт Уолтмире, президент на Лазерни експерти обратен, - Тези ефекти виждате от мощни лазери, червено, синьо и зелено - няма такова нещо. Високомощните лазери са в инфрачервения спектър. ”Както обясни Waltmire, проблемът с видимото лазерно енергийно оръжие е пряко свързан с дължината на вълната: по-дългата дължина на вълната притежава повече енергия, и колкото по-далеч се получава тази дължина на вълната, толкова по-малко видима е. светлината става.

Има нещо страшно мистично и красиво за този факт, тъй като науката е показала, че най-мощните sci-fi лазери ще бъдат невидим. И това е така, защото са получени лазери светлина, което, разбира се, се случва, естествено. Уолтмир посочи, че разбира се е възможно да има видими лазери, които “изгарят неща”, но че мощността (енергията) обикновено е ниска.

Бързо търсене в Google ще доведе до всякакви резултати от тези балони с ниска мощност. Можете дори да намерите хора, които са направили своите домашни лазери виж като фазари от Стар Трек. Но ако търсим лазерни оръжия, които виж подобно на тези в научно-фантастичните филми, тогава искаме да можем виждам този лъч или болт, дори и да не е практичен. За това, обратен стигна до Дрейк Антъни, известен с YouTube като „стиропиро“, домашно създаден лазер-любител и добросъвестна интернет сензация.

"Ще бъда прав с теб, през живота си не съм виждал филми", каза Антъни обратен, - Видях не Стар Трек, не Междузвездни войни Можеш ли да ми дадеш описание на оръжието, за което говориш? ”Фактът, че Дрейк Антъни не е Вдъхновен да изработи впечатляващите си лазери на базата на научна фантастика, му придава невероятно доверие към страстта му. Той просто обича тези неща, защото са готини. След като му даде представа за това какво правят Ghostbusters и различни Кърк и Спок с енергийните си оръжия (нещо преносимо с приличен диапазон и способност да се чукат неща, зашемети хора и / или да взривят нещата), Антъни претегляше:

"Всичко се свежда до отопление и съхранение на енергия", обясни той. "Ние сме ограничени от количеството електрическа енергия, която можем да съхраним в малко устройство. Ако говорите за стрелба с хора с лазер, ще трябва да имате батерия, която може да се съхранява много на електрическа енергия."

Диапазонът на лазера, макар и да не е изключително свързан с енергията, въпреки че говори за лазерния базука на Антъни, той спомена, че има „лоша оптика, и че ако фокусиращите лещи са„ коригирани “, може да има много по-голям обхват, т.е. поне що се отнася до това колко далеч ще може да стреля лазерът, мощността не е голям проблем. - Добре коригираният 200-ватов лазер може да отреже метал - каза Антъни. - Лазерната ми базука има голяма енергия, но гредата е глупост. Можем само да предположим, че ръчният фазер на Кирк е страхотно фина настройка, която Затова лъчът му винаги намира своя отпечатък. Съответно, Антъни е помогнал да се идентифицират трите основни предизвикателства в реалния свят при създаването на преносими видим лазерни оръжия:

• вложена енергия
• оптика на лъча
• HEAT

Във всички клипове на Дрейк Антъни ясно се вижда, че той носи защитни очила и ръкавици. "Тези проблеми с топлината могат да станат доста тежки", каза той. Това важи както за реалния, така и за живота на барабана. в Стар Трек фазарите винаги са изобразени като студени на допир след употреба, факт, който изглежда невъзможен с електрически захранвани лазери. Но какво, ако тези видове оръжия не са зависими електричество за власт? Какво ще стане, ако лазерите извлекат своята сила от друг източник, например ядрен енергия? Съответно ловци на духове всъщност използват раници, които изглежда съдържат ядрени реактори, които на свой ред захранват оръжията си. В този момент инструментите на Ghostbusters изглеждат по-реалистични от всичко, което Kirk, Spock или Picard ще използват Стар Трек поне в отделите за енергийна ефективност и производство.

- Не е необходимо да имаш електричество - каза Антъни. потребителят на такова лазерно оръжие е изложен на тонове лъчение, има изключително опасни странични ефекти. В оригинала ловци на духове, когато Егон включи протонния пакет на Рея, той се отдръпва комично в страх от излъчването, излъчвано от него. На теория, ако атомната енергийна единица беше в защитен корпус, подобно на олово, потребителят би бил относително защитен от странични ефекти. И така, лазерен пистолет, свързан с ядрена раница - като в ловци на духове - изобщо не изглежда пресилено. Резултат един за Ghostbusters!

Все пак и двамата Холцман в новото ловци на духове и Ray Stanz в оригинала понякога носят защитни очила, въпреки че другите ers Busters не са. Първоначалните разкази за оригиналния филм дори имаха Ghostbusters в шлемовете, но наистина всички трябваше да носят нещо! Рей казва на Егън да не “гледа директно в капана, в първия филм, което означава, като лазерна технология, всички тези неща могат да навредят на очите ви.

- Това е ослепително устройство - каза Дрейк Антъни обратен, "Можеш да вземеш лазер, който е само малка част от мощността на някои от най-силните ми, и все още да го използваш, за да ослепиш някого." Ако приемем, че технологията, която използва капитан Кирк с фазер, е подобна на лазера, как биха могли да изстрелят хора такива оръжия и да не бъдат заслепени? Най-лесният отговор е, че не могат. Ако тези енергийни лъчи бяха лазери, зрителите на духове и членовете на звездния флот щяха да бъдат слепи веднага.

Както посочи Робърт Уолтмиър, няма абсолютно никаква причина тези мощни лазери да бъдат видими, така че ако новият Брайън Фулър през 2017 г. Стар Трек искаше да бъде свръх реалистичен, фазарите биха били нерационално невидими. И все пак, дори инфрачервените лазери могат да причинят изгаряне на роговицата на окото, така че все още ще е необходима някаква защита на очите. Биха ли могли всички духове на призраците или всички през 23-ти век да носят контактни лещи, които да ги предпазват от слепите ефекти на лъчевите им пушки?

"Ако тези теоретични контактни лещи филтрират лазери, казват сините лазери, няма да виждате синьо", каза Антъни. Това означава, че е налице известна научна жизнеспособност за напредналите контактни лещи, които Ghostbusters носят, за да ги предпазят от лазери, които подскачат и увреждат очите им. Но дали това наистина може да се случи? - Предполагам - възможно е - каза Антъни, - но никога преди не съм чувал за това.

Друга обща черта на лазерни оръжия в Sci-Fi е придружаващата звук с изстрелването на оръжието, сигнализатора Пю-Пю или раз-два ние всички сме запознати. - Вярваш или не - каза Робърт Уолтмир обратен „Ако се забъркаш с тези неща… можеш да получиш всякакви различни тонове… но лъч не бихте чули много… но ако гредата е удря нещо, ДАХ. Ще чуете това."

Преносимите оръжия Стар Трек съществуват в далечно бъдеще, бластерите на Междузвездни войни се случват в далечно минало, докато ловци на духове разклащат енергийните си взривове едновременно. Колко далече сме ние, всъщност не само от домашните лазери, които създава Дрейк Антъни, но от вида, който би могъл да убие нарушител, като в Стар Трек. 20 години? 30?

"Това е възможно и много вероятно", каза Уолтмир обратен „Първите индустриални лазери за петдесет футови шкафове… сега са до два-два квадрата. Това съществува сега … Така че за преносим преносим, ​​за който говорите? Бих казал, че всъщност търсите около 5 или 10 години.

С тези видове прогнози вероятно е добра идея да започнете да предсказвате, че следващата поредица от популярни програми, включващи филмчетата от лъчевите пушки, няма да бъдат в научната фантастика, а в документални филми от реалния живот.