„! Ridicați scuturi“ - care se aude un prim ordin, care într-o serie infinită „Star Trek“ dă voce ascuțită Căpitanul Kirk către echipajul său; ascultător la ordinele echipajului include un câmp de forță concepute pentru a proteja nava spatiala „Enterprise“ de la foc inamic.
În complot de „Star Trek“ câmpuri de forță sunt atât de importante încât starea lor poate determina bine rezultatul luptei. Ar trebui să fie un câmp de forță de energie consumată, și corpul „Enterprise“ începe să primească lovituri, cu atât mai departe năruirea; în cele din urmă, înfrângerea devine inevitabilă.
Deci, ce este un câmp de forță de protecție? În science fiction, este un lucru înșelător de simplu: o barieră invizibilă, dar impenetrabil subțire, care poate la fel de ușor pentru a reflecta raze laser și rachete. La prima vedere un câmp de forță pare atât de simplu încât creația - și, în curând - scândurile martiale bazate pe pare inevitabil. Și mă aștept ca orice zi, unii inventator întreprinzător va anunța că el a fost capabil de a obține un câmp de protecție B lovoe. Dar adevărul este mult mai complicat.
La fel ca bec Edison, care a schimbat fundamental civilizația modernă, un câmp de forță poate afecta profund fiecare aspect al vieții noastre. Armata ar folosi câmp de forță pentru a deveni invulnerabil, ar crea pe bază un scut impenetrabil împotriva rachetelor inamice și gloanțe. In teorie, s-ar putea construi poduri, drumuri și autostrăzi atingere magnifică a unui buton. orașe întregi au apărut în deșert ca prin magie; toate acestea, până la zgârie-nori va fi construit în întregime din câmpuri de forță. câmp de forță Dome peste cetățile locuitorilor lor ar permite în mod arbitrar gestiona evenimente meteorologice - vânturile furtunoase, viscolele, tornade. Sub bolta unui câmp de forță de încredere ar putea construi chiar și orașe de pe fundul oceanului. Din sticlă, oțel și beton ar putea renunța prin înlocuirea tuturor materialelor de construcție domeniile de forță.
Dar, destul de ciudat, câmpul de forță este una dintre acele fenomene care sunt extrem de dificil de reprodus in laborator. Unii fizicieni chiar cred că nu a reușit să facă acest lucru fără a modifica proprietățile sale.
După cum sa menționat mai sus, în cazul în care gazul este încălzit la o temperatură suficient de ridicată și, astfel, se obține plasmă, apoi cu ajutorul câmpurilor magnetice și electrice pot ține și să-l formeze. De exemplu, plasma poate fi format într-o foaie sau un geam. Mai mult decât atât, o astfel de „fereastra plasma“ poate fi folosit ca o partiție între vid și aer normal. În principiu, astfel încât ar fi de a păstra aerul din interiorul navei spațiale, mai degrabă decât a lăsa să scape în spațiu; cu plasmă, în acest caz, formează un înveliș transparent, convenabil, limita dintre spațiul deschis și nava.
În serialul TV „Star Trek“ câmp de forță este folosit, în special, în scopul de a izola compartimentul, în cazul în care, și cât de mică naveta spațială lansată din spațiu. Și nu e doar un truc inteligent, proiectat pentru a economisi bani pe decoratiuni; un astfel de film invizibil transparent, poate fi creat.
Pentru a rezolva această problemă, Dr. Hershkowitz a inventat fereastra de plasmă. Acest dispozitiv este la fel de mici ca 3 picioare înălțime și 1 picior în diametru; se încălzește gazul la o temperatură de 6500 ° C și creează astfel o plasma care cade imediat în capcana câmpurilor electrice și magnetice. Particulele de plasmă, particulele de orice gaz sub presiune, care nu permite aerului să se grăbească și să umple o cameră de vid. (Dacă utilizați ecran cu plasmă de argon, acesta emite o strălucire albăstruie, la fel ca și câmpul de forță în „Star Trek“.)
ecran cu plasmă, în mod evident, va găsi aplicarea pe scară largă în sectorul spațial și industrie. Chiar și în industria de corodare uscată și microprelucrare de multe ori este necesar în vid, dar utilizarea sa în procesul de fabricație poate fi foarte costisitoare. Dar acum, cu inventarea ferestrei cu plasmă, țineți vidul la simpla apăsare a unui buton va fi ușor și ieftin.
Dar este posibil să se utilizeze ecranul cu plasmă ca un scut de nepătruns? Are proteja împotriva o lovitură dintr-un tun? Se poate imagina un viitor apariție în plasmă de ferestre care au mult mai multă energie și o temperatură suficientă pentru a evapora obiectele care se încadrează în ea. Dar pentru a crea un câmp de forță mai realist, cu caracteristici cunoscute de lucrări fantastice necesită o combinație de mai multe straturi mai multe tehnologii. Poate că fiecare strat în sine nu este suficient de puternic pentru a opri o ghiulea, dar cu mai multe straturi poate fi suficientă.
Încearcă să-și imagineze structura câmpului de forță. Stratul exterior, de exemplu supraalimentat ecran cu plasmă, a fost încălzit la o temperatură suficientă pentru a vaporiza metalul. Al doilea strat poate fi perdea de fascicule laser de înaltă energie. Această perdea de mii de intersectând fascicule laser pentru a crea o rețea spațială care încălzește obiectele care trec prin ea în mod eficient și le evaporă. Pentru mai multe detalii, vom vorbi despre lasere în capitolul următor.
Mai mult, pentru perdeaua laser poate imagina o rețea spațială de „nanotub de carbon“ - tubulete compuse din atomi de carbon separat, cu grosimea peretelui unui atom. În acest tub este de multe ori mai puternic decât oțelul. În momentul de față, cea mai lungă a nanotuburilor de carbon produse în lume, are o lungime de aproximativ 15 mm, dar putem prevedea deja ziua în care vom fi capabili de a crea nanotuburi de carbon de lungime arbitrară. Să presupunem că nanotuburi de carbon poate fi rețea spațială tese; În acest caz, vom obține ecran extrem de durabil, care poate reflecta majoritatea obiectelor. Acest ecran va fi vizibil, deoarece fiecare grosime nanotub individ comparabil cu atomul, dar rețeaua spațială a nanotuburilor de carbon depășește puterea de orice alt material.
Deci, avem motive să credem că o combinație a ferestrei cu plasmă, cortina cu laser și ecranul nanotuburilor de carbon pot servi ca bază pentru crearea unui zid invizibil aproape impenetrabil.
Dar chiar și acest scut cu mai multe straturi, nu ar fi în măsură să demonstreze toate proprietățile pe care le atribuie science fiction câmpul de forță. Deci, acesta va fi transparent, și, prin urmare, nu va fi capabil să oprească raza laser. În lupta cu arme cu laser, placi noastre multistrat sunt inutile.
Pentru a opri fasciculul laser, scutul ar trebui să fie, în plus față de elementele de mai sus au o caracteristică pronunțată a „fotohromatichnosti“ sau transparență variabilă. În prezent, materialele cu astfel de caracteristici sunt utilizate la fabricarea de ochelari de soare, se poate întuneca atunci când este expus la radiații UV. transparență variabilă a materialului se realizează prin utilizarea de molecule care pot exista în cel puțin două state. Într-o moleculă de stat un astfel de material este transparent. Dar moleculele muta instantaneu atunci când este expusă la radiații UV într-o stare diferită și materialul își pierde transparența.
Poate că într-o zi vom fi capabili de a obține cu ajutorul nanotehnologiei, substanța, solidă, cum ar fi nanotuburi de carbon, precum și capacitatea de a modifica proprietățile sale optice sub influența razei laser. Scutul de astfel de substanțe pot opri nu numai fluxurile de particule sau coji de tun, dar, de asemenea, o grevă cu laser. În prezent, cu toate acestea, nu există materiale cu transparență variabilă, capabil să oprească raza laser.