スターウォーズ7：本物のライトセーバーの作り方
ライトセーバーの背後にある考え方は単純な天才です-確かに物理学者はライトセーバーを生産するのに十分賢くなければなりません
カジュアルなスターウォーズファンでさえ知っているように、ライトセーバーはおそらくこれまでで最もクールな武器であり、大画面に登場します。ライトセーバーの戦いは非常にエレガントなので、ほとんど催眠術をかけています。私たち全員が静脈を流れる力の流れが十分に強いわけではありませんが、右手のライトセーバーは宇宙で見つかる最も致命的な武器です。
ライトセーバーの背後にある考え方は単純な天才です。エネルギーの刃を使用して、ダークサイドの弟子を一撃でスライスするだけでなく、レーザー爆風に対する効果的なシールドとしても機能する、軽量で非常に強力なツールです。では、実際にライトセーバーを使ってみませんか？確かに、物理学者は、これらの信じられないほどのオブジェクトの1つを作成できるように、十分に賢く（そしてスターウォーズのファンが十分に大きい）必要があります。
ライトセーバーを構築する明白な方法は、レーザーを使用することです。これは、特に明るく指向性のある光のバーストと見なすことができます。しかし、レーザー技術はより効率的で実用的な機械に向けて絶えず進歩していますが、私たちはまだ実用的なライトセーバーから何マイルも離れています。理由を見てみましょう。
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最初の課題は、ライトセーバーのブレードを許容可能なサイズ、たとえば約3フィート程度にすることです。これを行うには、レーザービームを特定のポイントで停止させる必要があります。光は自然な傾向がかなり強いため、これは簡単ではありません。 旅を続ける 障害物がない場合。
1つの解決策は、ブレードの先端に小さなミラーを配置することです。しかし、ライトセーバーがその端にある小さな鏡の支持構造全体に囲まれている状態で戦場に現れるのがどれほど恥ずかしいことか想像できますか？本当に壊れやすいことを除けば、そのような刃は誰も傷つけることができません。
2番目の問題は、ブレードが材料をスライスできるようにするために多くの電力を必要とすることです。産業で使用される溶接レーザーはそれを行うことができますが、通常は 数キロワットの電力 。これらのレーザーの電源は巨大であり、ライトセーバーの小さな柄には確かに収まりません。さらに、柄が白熱して手を溶かしたくない場合は、かなりの冷却メカニズムが必要になります。
これらのより実用的なポイントに加えて、ライトセーバーの戦いの驚くべき効果は実行不可能です。 2つのレーザーベースのライトセーバーが互いに衝突することはありません。それらは単に互いに通過し、効果はありません。さらに、レーザーは光を一方向に非常に鋭く集束させるため、 見えない あなたがその軸を直接見下ろさない限り。これが、クラブで使用されるレーザーを見るのに煙や霧が必要な理由です。煙の粒子は、レーザー光を噴霧してビームを可視化する小さな散乱体として機能します。
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しかし、すべてが失われるわけではありません。ライトセーバーはレーザー技術に基づく必要があるとは誰も言いませんでした。代替案はすでにプラズマの形で存在しています。プラズマは事実上非常に高温であるため、その原子はより基本的な成分、つまり電子と原子核に分解されます。それらは、強力な放電をガスに適用することによって生成することができ（稲妻は一例です）、摂氏数百万度もの高温に耐えることができます。
最も興味深いことに、高温プラズマは、それらが作られているガスに応じて異なる色を放出する傾向があります。たとえば、ネオンライトはプラズマ状態のネオンガスで満たされたチューブに他なりません。ジェダイの騎士の緑色のライトセーバーは、主に緑色の光を発する塩素プラズマでできている可能性がありますが、シスの悪役の赤色のライトセーバーは、主に赤から紫で発光するヘリウムでできている可能性があります スペクトルの領域。
プラズマライトセーバーは実際にどのように機能するでしょうか？柄に隠された小さいが強力な電源は、放電を運び、その周りにガスを吹き込む長くて小さなフィラメントに取り付けることができます。オンにすると、フィラメントは白熱灯になり、その周りのガスはプラズマに変わり、あらゆる方向にその色を放出します。プラズマの灼熱の熱は、接触した物体を瞬時に溶かし、刃のようにきれいに切断します。
すべてをコンパクトにして（フィラメントから継続的に吹き出すガスをどこに保管するのか）、別のライトセーバーからの打撃に耐えるのに十分頑丈にすることには、まだ1つか2つの問題があるかもしれませんが、それは良いスタートです。結局のところ、銀河帝国は1日で建てられませんでした。
ジャンルカ・サルリ 、数学物理学部講師、 クイーンズ大学ベルファスト
