Les pistoles de soroll de sorra són més ciència, menys ficció

Cada estiu, els aficionats al cinema solen comptar amb una seqüència d’acció de fantasia de ciència ficció amb una pistola sorprenent que dispara tot, des de perns elèctrics fins a làsers: mai bales.

Aquest estiu no ha estat decebut per aquest front. Al juny, hi va haver pistoles làser gegants Dia de la independència: ressorgiment i ara a Els cazafantastres, veiem els nostres herois disparant "protons", derivats dels seus emblemàtics "paquets de protons". Star Trek Beyond la tripulació de la nau espacial Empresa Segueix assenyalant que aquestes armes estiguin posades a punt per atordir, explotar extraterrestres o fantasmes disputats. La pregunta és la següent: són els zap-armes plausible?

Temps de renúncia: òbviament, tant el "phaser" de Star Trek i els "packs de protons" de Els cazafantastres no es representen específicament com a làsers en les seves respectives realitats fictícies. Un faser és, suposadament, una "arma d'energia gradual", però només es va anomenar així Star Trek podria sortir amb això fent coses que els làsers no poden. (A més, la tripulació original de la Empresa a "The Cage", de fet, va utilitzar "pistoles làser".)

Els "col·lisionadors de positrons" i "varetes de protons" de cada iteració de Els cazafantastres se suposa que estan dissenyats per canviar la naturalesa dels protons i els electrons negatius i positius per tal de capturar fantasmes. Atès que la captura de fantasmes és impossible, els fantasmes no són reals; allò que ens interessa aquí és com funcionen realment ambdues armes. Els dosis i els fluxos de protons emeten calor, són colorits i poden il·luminar les coses. Però, tenim alguna cosa semblant al món real?

Una cosa és segura: els blasters i els canons de raigs de ciència ficció són sens dubte els làsers reals. El 1898, H.G. Wells’s La guerra dels mons va veure que els seus marcians eren "rajos de calor". Començant amb la seva primera aparició a la novel·la de Philip Francis Nowlan de 1928, Armageddon 2419 A.D, Anthony "Buck" Rogers va disparar variacions d'una "pistola atòmica". Concebut com una arma que va reduir els seus objectius als seus àtoms bàsics (un "atomitzador"), la pistola espacial de Buck va veure moltes iteracions, però el més famós era probablement la versió de 1935 exercida pels populars serials en blanc i negre protagonitzats per Buster Crabbe. Aquest atomitzador va saltar a la cultura popular principal i es va convertir en una icona quan es va presentar a la màniga del disc homònim de Foo Fighter el 1995.

Tot i així, la majoria d’aquestes armes eren considerades estrictament en el domini de la ciència ficció, fins al punt de ser considerades àmpliament absurdes.

És a dir, fins a finals de la dècada de 1950, quan el làser es va inventar. Es planteja la invenció del làser; als Laboratoris Bell el 1957, els físics Charles Hard Townes i Arthur Leonard Schawlow van desenvolupar diverses aplicacions per a un "maser òptic", que era essencialment una tecnologia que podia enfocar els senyals de microones mitjançant la llum visible. Aproximadament al mateix temps, no obstant això, un estudiant de postgrau en física va presentar una tesi doctoral per a un dispositiu que va anomenar "làser". Durant 28 anys, un plet va sorgir entre els científics i el doctorand, Gordan Gould. I encara que encara no està clar si Gould va tenir una idea independent de làsers de Townes i Schawlow o va robar una idea descaradament, el làser s'ha consolidat com un miracle científic, sinó com a pilar científic.

El terme "làser" és un acrònim aproximat de "amplificació de la llum per emissió estimulada de radiació". Un làser brut és el resultat d’utilitzar lents i l’aplicació de l’energia, per focalitzar la llum en un raig làser o la explosió. Als dies de Townes, Schawlow i Gould, aquesta definició s'aplica gairebé exclusivament visible llum. Avui, però, els làsers "infrarojos" (no visibles) es combinen amb làsers visibles perquè és tot llum si és visible o no.

És en aquest punt en què les versions de làser i làsers reals de la ciència ficció troben divergència. En gairebé totes les versions de Star Trek, els fasers disparen un flux d’energia que s’assembla a un raig làser, tot i que en les pel·lícules més noves es visualitzen com a “perns o polsos”. Guerra de les galàxies.) De fet, diversos tipus de làsers reals poden reproduir l’efecte visual que veiem en alguna cosa així Star Trek, però, aquests forats o cargols de colors farien algun dany?

"La majoria dels làsers d'alta potència en realitat no són visibles", va dir Robert Waltmire, president de Laser Experts Invers. "Aquests efectes que veus de làsers d'alta potència, vermell i blau i verd, no hi ha tal cosa. Com va explicar Waltmire, la qüestió d’una arma visible d’energia làser està directament relacionada amb la longitud d’ona: una longitud d’ona més llarga té més energia i, a mesura que s’aconsegueix aquesta longitud d’ona, la menys visible la llum es torna.

Hi ha alguna cosa estranyament mística i bonica sobre aquest fet, ja que la ciència ha demostrat que els làsers de ciència ficció més potents seran invisible. I això és perquè es deriven de làsers llum, que, per descomptat, ocorre, naturalment. Waltmire va assenyalar que, per descomptat, és possible tenir làsers visibles que "cremen coses", però que la potència (energia) sol ser baixa.

Una cerca ràpida de Google donarà tot tipus de resultats d’aquest tipus de làser de baixos nivells de globus. Fins i tot es pot trobar gent que hagi format els seus làsers casolans mira de fasers de Star Trek. Però si busquem armes làser això mira com els de les pel·lícules de ciència ficció, llavors volem ser capaços de fer-ho veure aquest feix o cargol, encara que no sigui pràctic. Per això, Invers va arribar a Drake Anthony, famosa per YouTube com "styropyro", una sensació d’internet aficionada i amable de làser.

"Seguiré directament amb vosaltres, no he vist pel·lícules durant la meva vida", va dir Anthony Invers. "He vist no Star Trek, no Guerra de les galàxies, per tant, em podries donar una descripció de l’arma sobre el qual estàs parlant? ”El fet que Drake Anthony no ho era inspirat per la moda dels seus impressionants làsers a mida a causa de la ciència ficció li dóna una credibilitat increïble a la seva passió: només li agrada aquestes coses perquè són genials. Després d'haver-li donat una idea fluixa del que els Ghostbusters i els diversos Kirk i Spock estan fent amb les seves armes energètiques (alguna cosa portàtil amb un rang d’acord i la capacitat d’enarborar les coses, atordar a la gent i / o aixafar les coses), Anthony va pesar:

"Es tracta de l'emmagatzematge de calefacció i energia", va explicar, "estem limitats per la quantitat d'energia elèctrica que podem emmagatzemar en un petit dispositiu. Si estàs parlant de disparar persones amb un làser, hauràs de tenir una bateria que pugui emmagatzemar molt de l'energia elèctrica."

Tot i que el rang d’un làser no és exclusivament sobre el poder, en parlar del làser Bazooka d’Anthony, va esmentar que tenia "una òptica dolenta i que si les lents d’enfocament estaven" corregides ", podria tenir més abast, és a dir, almenys quant a la llunyania que el làser podria "disparar", el poder no és un gran problema. "Un làser de 200 watts ben corregit pot tallar metall", va dir Anthony, "el meu làser bazooka té una gran energia, però el feix és una merda". Només podem assumir que el faser manual de Kirk és un lent impressionant, que és per això que el seu feix sempre troba la seva marca. En conseqüència, Anthony ha ajudat a identificar els tres principals reptes del món real a l'hora de crear portàtils visible armes làser:

• entrada d’energia
• òptica de la biga
• CALOR

En tots els vídeos de Drake Anthony es pot veure clarament amb ulleres de protecció i guants. "Els problemes de calor poden ser molt greus", va dir. Això és cert tant en la vida real com en la bobina. In Star Trek, els fasers sempre es mostren com a fresc al tacte després de l’ús, fet que sembla impossible amb els làsers elèctrics. Però, i si aquestes armes no depenien electricitat per poder? I si els làsers derivessin el seu poder des d’una altra font, com ara nuclear energia? En conseqüència, el Els cazafantastres realment estan utilitzant motxilles que semblen contenir reactors nuclears que, al seu torn, alimenten les seves armes. En aquest punt, les eines dels Ghostbusters semblen més realistes que qualsevol cosa que Kirk, Spock o Picard utilitzarien Star Trek, almenys en els departaments d’eficiència energètica i de producció.

"No necessita necessàriament electricitat", va dir Anthony, "es podria utilitzar bateries nuclears com en algunes de les nostres naus espacials més antigues o … es podria utilitzar una substància radioactiva real per alimentar un làser". Per descomptat, el perill és obvi: si l’usuari d’aquesta arma làser estava exposat a tones de radiació, hi ha efectes secundaris extremadament perillosos. A l’original Els cazafantastres, quan Egon activa el paquet de protons amb accionament nuclear de Ray, es retira còmicament per temor a la radiació que emana. Però, en teoria, si la unitat d’energia nuclear estigués en una carcassa protectora, com el plom, l’usuari estaria relativament protegit dels efectes secundaris. Així doncs, una pistola làser es va connectar a una motxilla nuclear: com a la Els cazafantastres - no sembla gens exagerat. Marqueu-ne un pels Ghostbusters!

Tot i així, tant Holtzman com el nou Els cazafantastres i Ray Stanz en l'original de tant en tant porta ulleres de protecció, tot i que els altres "Busters" no. Els storyboards inicials de la pel·lícula original fins i tot tenien els Cazafocs en cascos, però realment, tots haurien d’haver alguna cosa! Ray li diu a Egon que no "mira directament la trampa, en la primera pel·lícula, el que implica, com la tecnologia làser, tot això pot fer mal als teus ulls.

"És un dispositiu cegant", va dir Drake Anthony Invers, "Podríeu prendre un làser que és només una fracció de la potència d'alguns dels meus més forts i encara l'utilitzeu per a cec algú". Assumint que la tecnologia que el capità Kirk utilitza amb un phaser és similar a un làser, com podrien les persones disparar aquestes armes i no ser cegues? La resposta més fàcil és que no podien fer-ho. Si aquests feixos d’energia fossin làsers, els Cazafocs i els membres de Star Fleet quedarien cecs instantàniament.

Tal com va assenyalar Robert Waltmire, no hi ha cap motiu perquè aquests làsers d'alta potència siguin visibles, per tant, si el nou Bryan Fuller el 2017 serà Star Trek volia ser súper-realista, és a dir, els fasers serien indescriptibles. Tot i així, fins i tot els làsers infrarojos podrien provocar una cremada a la còrnia de l’ull, per la qual cosa encara s’exigiria algun tipus de protecció ocular. Podrien tots els cazafantons o tothom que es trobessin al segle XXIII portar lents de contacte que els protegeixin dels efectes cecs de les seves pistoles de raigs?

"Si aquestes lents de contacte teòriques estiguessin filtrant làsers, diguem làsers blaus, no estaríeu veient blau", va dir Anthony. Això significa que hi ha una certa viabilitat científica de les lents de contacte avançades que els Ghostbusters usen per protegir-los dels làsers que reboten i danyen els ulls. Però, això podria passar realment? "És possible, suposo", va dir Anthony, "però, mai no he sentit parlar d'això".

Una altra característica comuna de les armes de tipus làser en la ciència-ficció és l'acompanyament so amb el tret de l'arma, el revelador Pew-pew o bé zap tots coneixem. "Ho creguis o no", va dir Robert Waltmire Invers, "Si t'ho fas amb aquestes coses … pots obtenir tot tipus de tons diferents … però el biga sí, no sentiríeu molt … però si el feix és colpejar alguna cosa, YEAH. Escoltaràs això."

Les armes portàtils activades Star Trek existeixen en un futur llunyà, els llampecs Guerra de les galàxies es produeixen en un passat llunyà, mentre que el Els cazafantastres estan provocant explosions energètiques simultàniament. A quina distància som, en realitat, no només dels làsers casolans que crea Drake Anthony, sinó del tipus que podria trencar un intrús, com a Star Trek. 20 anys? 30?

"És possible i molt probable", va dir Waltmire Invers, "Els primers làsers industrials per a armaris de cinquanta peus … ara estan a dos quadres. Això existeix ara … així que per un portàtil de mà que estàs parlant? Diria que està mirant uns 5 o 10 anys, en realitat.

Amb aquest tipus de projeccions, és probable que siga una bona idea començar a predir que la propera sèrie de programes populars amb zaps de ray-guns no serà en ciència ficció, sinó en documentals de la vida real.