網站首頁 娛樂圈 綠色生活 玩物志 星秀 問答 人文素養
當前位置:時髦風 > 人文素養 > 職場技巧

等離子劍有可能實現嗎

欄目: 職場技巧 / 發佈於: / 人氣:2.94W

等離子劍有可能實現嗎,沒有什麼能比一把用來封閉創口的微型光劍更能體現出未來感。當今的等離子技術基本上已經跨進了未來的門檻,那麼等離子劍有可能實現嗎?

等離子劍有可能實現嗎1

在《星球大戰》電影中,絕地武士人手一把的光劍大家應該再熟悉不過了!

據説其劍柄部分裝有一塊神奇水晶聚集能量,然後釋放出超級等離子體形塑造劍身和劍鋒,削鐵如泥!

儘管聽起來可能很瘋狂,但是我國科學家真的成功製造出了一把小型光劍,不過跟科幻“光劍”仍有很大差距!

我國電子科技大學工程師已成功研究出一種能釋放微波來產生離子的技術,大量離子從發射孔中延伸出來,形成一個能發光的'小光劍,可觸碰物品!

等離子劍有可能實現嗎
  

現在這把小光劍與之前在高壓狀態下僅能在真空中產生的帶電粒子定向流有所不同,該等離子流不需要特定壓力,能自動形成非常穩定的形狀!

這個小光劍可以通過多種方式來生成,比如通過激發具有不同電流的粒子,再比如低頻電磁輻射產生的微波!

根據我國科學家的説法,未來它的醫學用途非常大,科學家可以使用一束微小的APPJ來電離材料表面!

醫生可以用它來固定傷口,清毒傷口,清潔牙齒,幫助血液凝固,甚至可成為手術刀!

目前這項技術還存在一個難題,為了穩定小光劍的形狀,不得不依靠石英等材料製成的極化管!

不過我國科學家傅文傑信心滿滿地説,隨着低温等離子體射流技術的發展,它應用領域也會大大增加,未來還可以用於皮膚治療,消毒和癌症治療!

等離子劍有可能實現嗎2

光劍的一些物理特性在理論上是可行的,但許多實際特性與現實相差很大,甚至可能性也微乎其微

光劍是《星球大戰》系列中最吸引眼球的設定之一,許多孩子小時候都玩過與之類似的小型光劍玩具。當然,當每個孩子揮舞着那根點亮的塑料棒時,他們心裏想的是:真希望這個東西是真的啊!毫無疑問,如果迪士尼裏面有真正的光劍出售,那他們會賺到更多的錢。那麼問題來了:從科學的角度來看,光劍真的可能存在嗎?一些研究激光和等離子體科學家給出了他們的答案。

丹尼斯·K·基林格(美國南佛羅里達大學物理學榮譽退休教授)

在《星球大戰》宇宙中,光劍通常與能夠燃燒、切割或破壞目標物體或敵人的激光或激光束聯繫在一起。從技術上,激光器自1960年發明以來,已經發展出了許多不同的種類,並且有各種各樣的用途,從雜貨店結賬掃描商品條碼時用的0.001瓦特紅色激光,到測繪建築物和道路時所用的人眼安全1瓦特紅外激光雷達,再到遙感衞星上用來測量地球臭氧層空洞和二氧化碳水平的激光探測器。

至於燃燒或切割,我們已經有了用於焊接車身和切割金屬板的工業激光。然而,這些激光器使用的電源通常和一個大手提箱差不多,重量約為50磅(約合23公斤),不太適合作為武器揮舞。此外,我們已經制造出了不同顏色或波長的激光束,這方面的問題倒是已經解決了。

等離子劍有可能實現嗎 第2張
  

光劍看起來不可行的原因之一,是它作為一個物理上固體的棒或劍的概念,可以“擊中”或“攻擊”對手。在電影中,光劍決鬥時的機械碰撞是通過聲音效果來實現的,會產生一種“嗡嗡聲”,你還可以聽到它們互相碰撞的聲音。但如果你打開兩個手電筒,將兩束光相互交叉,你並不會感受到聲音或力。這是因為光子沒有質量,這也意味着激光或光束沒有質量。

我想可以這麼説,“你不能用光束來釘釘子”。因此,在這個意義上,兩束激光在機械意義上的相互“碰撞”是不現實的。不過,有一個科學上的例外:2018年獲得諾貝爾物理學獎的阿瑟·阿什金髮現,在適當條件下,一束激光可以用作光阱或光鑷,捕捉和移動非常小的物體,比如細菌。

我們或許可以把事實誇大一點,將光劍稱為《星球大戰》中的牽引光束,但移動一個細菌和移動一艘星際飛船(如SpaceX公司的星艦第二級)在質量上差了10萬億億倍。

簡而言之,光劍的一些物理特性在理論上是可行的,但許多實際特性與現實相差很大,甚至可能性也微乎其微。但嘗試一下還是很有趣的'。

馬克·切勒(加拿大尼亞加拉學院光電子學教授)

這個問題我已經被問過多少次了,説出來可能會嚇到你。

首先,讓我們考慮使用激光來製造光劍。想象一道來自強大激光源的光束。激光有一個有趣的特性,那就是它是準直的,即以幾乎沒有發散的直線光束傳播。

舉例來説,一個普通的手電筒,無論你如何改進它的光學系統,總會有一道光束在其移動過程中擴散開來,但激光的相干光束傳播卻出奇的小。激光可以保持它的“力量”,用來切割或摧毀其他東西。從這個角度來看,激光是製造光劍的理想選擇。

問題是,光不會只停留在自由空間。為了製造一柄光劍,我們需要設計出一種方法,讓這些光子的輻射範圍達到1.5米左右,然後神奇地停在那裏,而這遠遠超出了我們對物理學的理解。我並不是説我們永遠都找不到實現這一目標的方法(在一百年前,原子的分裂看起來就相當不現實),但就目前對物理學的理解而言,這是不可能的。

我們能否使用光子以外的粒子?比如介子,它可以移動一定的距離然後衰變(從而“停止”)。也許吧,但我們不知道有哪一種粒子會在一定範圍內保持殺傷力,然後就突然消失。也許有一天我們可以“設計”這樣的粒子,但現在,這還只是科幻小説裏的東西。我想補充一點,粒子加速器就其長度而言堪稱巨大的怪獸,激光則是小型化的更好選擇。

在目前的技術下,也許最好的方法是利用等離子體,創造出一股被大磁場約束、由電離氣體分子組成的熱流。這需要不斷有氣體補充,但製造約束磁場才是最困難的部分。這個磁場將十分巨大,並且需要驚人的能量,因此幾乎很難縮小到可以放在手掌中,但至少就目前的技術而言,這在理論上是“可行的”。

回到激光,難點是讓光束在自由空間停止。這在今天是有可能做到的。我們目前對物理學的理解確實允許在晶體中停止,或者説“凍結”光子。如果這種技術可以應用到光劍的主體上,並且是在自由空間中,而不是使用光子晶體,那就有可能創造出一道1米長的光束,其輻射一直被約束在一定範圍內(如果功率足夠高的話,任何接觸這道光束的東西都將被摧毀)。

當然,在實驗室的晶體中捕獲一些光子(已經實現)和製造可以手持的光劍是完全不同的兩件事,但至少基本的物理學原理支持了捕獲光束的想法,儘管“尚未實現”。

雖然這麼説,但現在還是不要想着去哪個槍支商店找尋找光劍(我想到了《終結者》電影中使用等離子步槍的場景)。

洛林·馬修斯(貝勒大學物理學教授)

至少根據維基百科的説法,光劍是一種磁約束等離子體。這是有道理的,因為光劍很適合用來切割各種東西,而我們已經在使用等離子體炬來切割像鋼材這樣的高密度材料。然而,等離子體炬的火焰只有幾英寸長,其實就是經過噴嘴噴流出來的電離氣體。等離子體炬內部的電極之間距離很短,將氣體電離後產生的電子和離子會與大氣中的中性氣體相互碰撞,並失去能量。

Tags:等離子