Технология "Звездных войн"
Давным-давно в студии далеко-далеко режиссер Джордж Лукас создал одно из оригинальных произведений научной фантастики - сериал «Звездные войны».
Спустя почти 40 лет идеи, представленные в фильмах, по-прежнему являются главными в жанре, и с новыми выпусками серии, которые должны появиться в кинотеатрах в ближайшие годы, фанаты будут рады видеть изобилие световых мечей, гипердвигателей и спидеров.
Хотя наука и технологии, стоящие за франшизой, прочно укоренились в фантазиях, их непреходящая привлекательность послужила источником вдохновения для многих реальных ученых и инженеров. Вот некоторые из наиболее заметных попыток превратить научную фантастику "Звездных войн" в научный факт.
Световой меч
Самым знаковым элементом технологии «Звездных войн» является световой меч, но он также, вероятно, самый надуманный, считают эксперты. Фотоны, составляющие свет, долгое время считались безмассовыми частицами, которые не взаимодействуют друг с другом, что делает маловероятной возможность столкновения лучей света в эпических поединках на световых мечах.
Однако в 2013 году исследователи из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института (MIT) продемонстрировали, что, когда пары фотонов проходили через облако переохлажденных атомов, фотоны возникали как единая молекула. Говоря о взаимодействии частиц с Гарвардской газетой, Михаил Лукин, профессор физики в Гарварде, сказал: «Это неуместная аналогия по сравнению с световыми мечами».
Но Эрик Дэвис, физик из Института перспективных исследований в Остине, штат Техас, сказал, что воссоздание эффекта в реальной жизни - это совсем другая игра с мячом. «Световые мечи являются вымышленными и никогда не будут развиваться», - сказал он. «Использование приспособлений и криогенного оборудования для производства уловленных квантовых газов в 2 футах от конца излучателя светового меча нецелесообразно».
Но не все потеряно, когда дело доходит до легкого оружия: ученые близки к разработке оружия, похожего на бластерные пушки, показанные в «Звездных войнах». Фактически, ВМС США уже продемонстрировали корабельное лазерное оружие, способное отстреливать беспилотники с неба и выводить из строя небольшие лодки. А этим летом ВВС США начали испытания другого лазерного оружия, которое в пять раз мощнее, чем версия военно-морского флота, и достаточно маленькое для установки на истребители и хаммеры.
Hyperspace
В фильмах такие космические корабли, как «Тысячелетний сокол» Хана Соло, способны летать между солнечными системами, которые находятся на расстоянии световых лет друг от друга. Согласно канону «Звездных войн», эти «гиперприводные» двигательные установки позволяют межгалактическим путешественникам прыгать в теневое измерение, называемое «гиперпространством», которое обеспечивает ярлыки между точками в реальном пространстве.
В то время как фильмы размыты по деталям, идея гиперпространства и путешествий со скоростью, превышающей скорость света, имеет основу в реальной науке, сказал Дэвис, который исследует возможность путешествия по FTL.
Хотя невозможно путешествовать быстрее света, искривленная природа пространства-времени, предложенная Альбертом Эйнштейном, предполагает, что пространство может быть искажено, чтобы сократить расстояние между двумя точками. Одним из способов сделать это может быть движение основы, которое сокращает пространство перед кораблем и расширяет его за судном. Другой способ - создать червоточину или участок пространства, который искривляется сам по себе, чтобы создать ярлык между отдаленными местами. Создание таких искажений потребовало бы экзотической материи с так называемой «отрицательной энергией», - сказал Дэвис в интервью журналу Live Science. Это явление было продемонстрировано в лаборатории с использованием эффекта Казимира, который можно измерить как силу притяжения или отталкивания между двумя. параллельные зеркала, которые расположены на небольшом расстоянии друг от друга в вакууме.
Ранее в этом году лаборатория под названием Eagleworks, базирующаяся в Космическом центре имени Джонсона в НАСА в Хьюстоне, штат Техас, заявила, что создала дисковод, который, похоже, использует этот эффект для создания пространственных искажений в вакууме. Но, к сожалению для любителей научной фантастики, неопубликованные результаты лаборатории были встречены со скептицизмом. А Дэвис, оптимист из FTL, назвал эти заявления «странными и сомнительными».
«В настоящее время они остаются теоретическими концепциями спекулятивного характера, потому что они находятся в процессе дальнейшего теоретического изучения, а также потому, что не существует технологий, способных их реализовать», - сказал он. «На разработку технологии, которая производит проходимые червоточины или искривленные диски, может потребоваться от 50 до 300 лет».
Speeders
Менее концептуально хлопотный вид транспорта, представленный в «Звездных войнах», вероятно, намного ближе к реализации. Ряд фирм в настоящее время пытаются создать рабочие версии «ховербайков», известных как «спидеры» в фильмах.
Aerofex, калифорнийская стартап-компания, разработала автомобиль Aero-X, который описывается как "судно на воздушной подушке, которое едет как мотоцикл", и может летать со скоростью 45 миль в час (72 км / ч) до 10 футов (3 метра) с земли. Для демонов скорости, базирующийся в Великобритании Hoverbike Malloy Aeronautics, по прогнозам, достигнет скорости более 170 миль в час (274 км / ч) на той же высоте, что и вертолет.
Оба ховербайкера Aerofex и Malloy Aeronautics используют стандартный бензин, но у любителей "Звездных войн", которые заботятся об окружающей среде, вскоре могут появиться и футуристические транспортные альтернативы. Bay Zoltan Nonprofit Ltd., венгерский государственный научно-исследовательский институт прикладных технологий, создал электрический трицистер на батарейках под названием Flike. Прежде чем вы оправдаете свои надежды, все три автомобиля все еще находятся на стадии проектирования.
Экзопланеты
Центральное место в сюжете «Звездных войн» занимает существование огромного числа планет, связанных между собой торговой сетью, охватывающей всю галактику. Но только в 1995 году, спустя почти 20 лет после выпуска первого фильма 1977 года, первая экзопланета - планета, расположенная за пределами солнечной системы Земли - была окончательно обнаружена.
«Для меня самой важной вещью в« Звездных войнах »является идея о том, что будущее людей находится в космосе», - сказал британский научный коммуникатор Марк Брэйк, который в прошлом году устроил шоу под названием «Наука звездных войн». все, о чем идет речь, - это торговля и имперское развитие в ряде солнечных систем, и фактически сейчас мы начинаем открывать эти солнечные системы ".
В настоящее время обнаружено более 2000 экзопланет, и в 2011 году космический телескоп НАСА «Кеплер» обнаружил первую планету, вращающуюся вокруг двух солнц, подобно вымышленной родной планете Люка Скайуокера Татуину. Планета, получившая название Kepler-16b, является необитаемым газовым гигантом, но в 2012 году телескоп был использован для обнаружения еще двух планет в двойных звездных системах, которые находятся очень близко к так называемой обитаемой зоне. (Это область вокруг звезды, в которой жидкая вода может течь по поверхности планеты.)
Дроиды
Другая вездесущая особенность вселенной «Звездных войн» - это дроиды, роботы, выступающие в роли личных слуг, пилотов, техников и даже солдат. Сегодня в реальном мире растет число аналогий, начиная от автоматических военных беспилотников и заканчивая беспилотными автомобилями Google и роботизированными хирургическими помощниками.
Этим летом роботы участвовали в финале соревнований по робототехнике Американского агентства перспективных исследований в области обороны (DARPA). Роботы-гуманоиды решали сложные задачи, включая управление транспортным средством, открытие двери, подъем по лестнице и отключение клапана.
Большинство ботов показали хорошие результаты в соревновании, но эти машины были только полуавтономными, то есть человек-оператор почти постоянно контролировал робота. Таким образом, хотя техника современной робототехники может соответствовать неуклюжим дроидам «Звездных войн», предстоит сделать долгий путь, чтобы сделать настоящих роботов такими же умными, сказал Джерри Пратт, эксперт по алгоритмам двуногой ходьбы и один из лидеров Флориды. На базе команды Института человеческого и машинного познания, которая участвовала в финале Robotics Challenge, заняла второе место.
«Трудная часть - это искусственный интеллект», - сказал Пратт в интервью Live Science. «Мы приближаемся к тому, что устройства сенсорного ввода почти так же хороши, если не лучше, чем человеческое зрение. Но на самом деле понять то, на что мы смотрим, сложно. Это такие мелочи, как возможность взглянуть на чашку и понять Чашка - это и понимаешь, что это то, что ты заливаешь жидкостью. Если человек не закодировал ее вручную, на данный момент мы практически нигде, и трудно сказать, что должно произойти ».
Тракторные балки
Свет может также помочь воспроизвести еще одну интересную технологию из франшизы «Звездных войн»: луч трактора, представляющий собой невидимое энергетическое поле, которое может захватывать, захватывать и перемещать объекты. С начала 2010-х годов ученые создают лазеры с необычными профилями интенсивности пучка, которые позволяют им притягивать и отталкивать крошечные частицы.
Только в прошлом году исследователи из Австралийского национального университета побили рекорд расстояния для лучей трактора, используя лазер в форме пончика для перетаскивания полых стеклянных сфер на расстояние до 7,8 дюймов (20 сантиметров), что примерно в 100 раз больше, чем в предыдущих экспериментах.
И всего пару месяцев назад команда из Университета Бристоля в Соединенном Королевстве показала, что звук может конкурировать со светом как источником будущих лучей трактора. Исследователи использовали точно синхронизированную последовательность звуковых волн из множества крошечных громкоговорителей, чтобы создать область низкого давления, которая эффективно противодействует гравитации, поднимая крошечные шарики из полистирола в воздухе. Затем шары можно было вытягивать, толкать и вращать, используя только звуковые волны.
Голограммы
Когда вы оказались в ловушке луча трактора Имперского звездного разрушителя и столкнулись с гибелью, нет лучшего способа послать майское сообщение, чем с помощью голограммы. Но в то время как специально разработанные очки использовались для создания иллюзии трехмерных изображений на протяжении десятилетий, отдельно стоящие голографические видео было трудно воспроизвести.
В последние годы был восстановлен старый сценический трюк, изобретенный Джоном Пеппером в 19-м веке, чтобы создать иллюзию призрачного появления на сцене, особенно в том, чтобы, казалось бы, воскресить умершего рэпера Тупака Шакура на музыкальном фестивале Coachella в 2012 году. Метод основан на на сверхтонком листе фольги, подвешенном под углом 45 градусов к сцене, который невидим невооруженным глазом, но отражает изображения с проектора. Уловка создает иллюзию трехмерного изображения, но только если вы стоите перед ним.
Ближе к марке Voxiebox - «объемный дисплей со скользящей поверхностью», созданный Voxon, в результате слияния двух групп австралийских и американских изобретателей. 3D-модели нарезаются на сотни горизонтальных сечений, прежде чем сверхбыстрый проектор направляет их на плоский экран, который быстро перемещается вверх и вниз. Человеческий глаз смешивает эти проекции, чтобы создать трехмерное изображение, которое можно перемещать и просматривать под любым углом, как во время послания принцессы Леи Оби-Вану Кеноби в «Звездные войны: Эпизод IV - Новая надежда».
Сила
Объединение всей вселенной «Звездных войн» - это концепция Силы, которая дает рыцарям-джедаям их магические силы и обеспечивает фон для битвы между добром и злом.
Ранее в этом году исследователи Большого адронного коллайдера объявили, что обнаружили первое однозначное свидетельство этого явления, причем некий миниатюрный зеленый представитель отметил: «Очень впечатляет, этот результат есть». К сожалению для начинающих джедаев, это была тщательно продуманная шутка Первого Дурака.
Но с Силой, которая должна пробудиться позже в этом месяце, у них еще может быть надежда.
