A lézerekkel csak a baj van – fizika és Star Wars

A Halálcsillag szuperlézerét és fénykardot sem tudunk csinálni, de vonónyalábot legalább már igen.

A lézerekkel kapcsolatban muszáj szót ejteni a Star Warsban fellelhető lézerstukkerekről és fénykardokról is. Előbbiekkel kapcsolatban az az első, szemmel is látható hiba, hogy az általuk kilőtt lézersugarakat látjuk. A lézerfegyverek „végtermékének” ugyanis fénysebességgel kellene közlekednie, így szemmel alig látható csíkokat húznának a levegőben. A Gizmag tavaly októberben számolt be egy kutatásról, amelyben a Varsói Egyetem fizikusai kísérleteztek azzal, mi látszana a lézersugarakból a valóságban. A rövid lézerimpulzusok ionizálják a levegő részecskéit, így látható némi fény a lézersugarak körül. Felvételen így fest a dolog:

A fénykardok természetesen a természettudományos cikkek középpontjában szoktak lenni, a Physics.org pontokba szedve taglalta, hogy lehetséges lenne-e a filmekből ismert harci eszközök használata. Röviden: nem. Az első és legnagyobb gond, hogy ahogy a fénysugarak mindegyikét, úgy a lézert sem lehet csak úgy megállítani, így nem lehet létrehozni vele egy pengét (egyelőre). Fel lehetne oldani a problémát azzal, hogy a fénysugarat tükörrel visszafordítjuk, de akkor nem lehetne leszúrni senkit a fénykardunkkal, amely ráadásul hülyén is nézne ki.

Emellett – ahogy a Halálcsillag szuperlézerénél is írtuk – hűtési rendszer kellene, azaz sokkal nagyobb lézerkibocsátó eszközre lenne szükségünk, mint egy markolat. Ugyanez igaz az energiaforrásra is: egy ütőképes lézerhez komoly energiamennyiségre van szükség, ezekhez nem elegendőek parányi energiacellák. Ráadásul a lézer tulajdonságai miatt egy fénykardcsata is gyorsan véget érne, ugyanis a két lézerpenge átmenne egymáson, így hamar meghalna valaki. Védekezni is könnyű lenne ellene, elég egy tükör és máris a fénykardos ellenfél szemébe csaphatnánk a saját fegyverét. Továbbá a fénykardokat csak füstös helyen lehetne látni és menő hangjuk se lenne.

A lézerek ellen a Csillagok háborújában védőpajzzsal küzdenek, nem tükörrel. Tavaly májusban a Daily Mail írt arról, hogy a Leicesteri Egyetem diákjai szerint a közeljövőben valósággá válhat a filmben látott, űrhajókat védő pajzs. Ugyanakkor ezek nem fognak ugyanúgy festeni, mint a Star Warsban, ugyanis láthatatlanok lesznek. A három negyedéves diák által publikált tanulmányban az is szerepel, hogy a tüzet sem lehet majd viszonozni a pajzs alól. Az eljárás lényege az, hogy egy plazmabevonatot vonnának az űrhajók köré, amely kapcsán szintén felmerülnek a korábban már taglalt hő- és energiaforrás-problémák.

A Csillagok háborúja űrhajóinak másik menő eszköze a hiperhajtómű. Tudják, ez az a ketyere, amelynek révén az Ezeréves Sólyom Lando Calrissian szerint „a leggyorsabb ócskavas az egész galaxisban”. A fénysebességnél is gyorsabban hasító űrhajó hiperhajtóművével kapcsolatban a földi tudomány jelenlegi állása alapján semmi kecsegtetővel nem szolgálhatunk. Ugyancsak a Leicesteri Egyetem diákjai foglalkoztak a témával (de nem ugyanazok, akik a védőpajzs problematikájával), a Daily Telegraph 2013 januárjában megjelent cikke szerint arra jutottak, hogy egyelőre természetesen nem lehet fénysebességnél is gyorsabban utazni.

Ehhez nem kellett nagy tudományos munka, ahhoz már inkább, hogy miként nézne ki, ha mégis működne egy, az Ezeréves Sólyoméhoz hasonlító hiperhajtómű. A Star Warsban a hiperűrsebességre váltás így néz ki:

Ehhez képest az egyetemi hallgatók a Doppler-effektust és az einsteini relativitáselméletet felhasználva arra jutottak, hogy a csillagok csíkjai nem látszanának, mivel Röntgen-sugár-tartományba kerülnének az általuk kibocsátott fénysugarak. Éppen ezért sugárzás elleni védelemre és napszemüvegre is szükség lenne, utóbbin keresztül pedig csak egy ködhöz hasonlító látványban lenne része azoknak, akik hiperűrsebességben utaznának.

Apropó űrutazás: érdemes egy kicsit a biológia felé is kitekinteni fizikával foglalkozó cikkünkben. Az űrutazás élettani hatásaival kapcsolatban példánkban Luke Skywalker és Leia Organa szerepel: hiába ikrek, eltérő utazásaik miatt nem lennének ugyanolyan korúak a Star Warsban, ha az tudományosan precíz lenne.

Az IFL Science augusztusi posztjából kiderül, hogy a kutatásaik alapján rajongónak tűnő Leicesteri Egyetem hallgatói rájöttek: Luke fiatalabb lett Leiánál, mire a Bespinre értek A Birodalom visszavágban. A lényeg az idődilatációban rejlik, amely olyan relativisztikus jelenség, amikor két különböző vonatkoztatási rendszerből figyelve eltérés lép fel az idő múlásában. A jelenség révén – mint azt korábban már mások kiszámolták – állandó 1G gyorsulással egy emberélet alatt körbe lehetne utazni a Földön ismert univerzumot.

A leicesteriek arra a következtetésre jutottak, hogy a Felhővárosba tartó útjuk során a testvérek közül Leia sokkal többet öregedett az idődilatáció miatt, így a bespini jelenetekben Luke 1,75 évvel fiatalabb Leiánál. A kutatók a film többi részét nem vették figyelembe, csak ezt a szakaszt, így akár az is kiderülhet, hogy az életében jóval többet utazó Leia és Luke életkora még jobban eltérhet.

Star Wars és tudomány

December 18-án érkezik a Csillagok háborúja hetedik epizódja, Az ébredő Erő. Ennek kapcsán utánajárunk, hogy különböző tudományágak miként vélekednek a filmtörténet egyik legfontosabb alkotásairól. Az eddigi részek:

Sorozatunk következő epizódjában a politikatudománnyal foglalkozunk majd.