Star Wars 7: hoe bouw je een echt lichtzwaard?
Het idee achter een lichtzwaard is eenvoudig geniaal - natuurkundigen moeten toch wel slim genoeg zijn om er een te maken
Gianluca Sarri , Queen's University Belfast
Zoals zelfs gewone Star Wars-fans zullen weten, zijn lichtzwaarden waarschijnlijk het coolste wapen dat ooit op het grote scherm is verschenen. Lichtzwaardgevechten zijn zo elegant dat ze bijna hypnotiserend zijn en hoewel we niet allemaal een sterk genoeg krachtstroom door onze aderen hebben, is een lichtzwaard in de rechterhand verreweg het dodelijkste wapen dat in het universum te vinden is.
Het idee achter een lichtzwaard is eenvoudig geniaal: een lichtgewicht en enorm krachtig hulpmiddel dat een blad van energie gebruikt om niet alleen discipelen van de Dark Side in één klap in stukken te snijden, maar ook als een effectief schild tegen laserstralen fungeert. Dus waarom hebben we in het echte leven geen werkende lichtzwaarden? Natuurkundigen moeten toch wel slim genoeg zijn (en groot genoeg Star Wars-fans) om een van deze ongelooflijke objecten te kunnen maken.
De voor de hand liggende manier om een lichtzwaard te bouwen zou zijn om een laser te gebruiken, die kan worden gezien als een bijzonder heldere en gerichte lichtstraal. Maar hoewel lasertechnologie voortdurend op weg is naar efficiëntere en praktischere machines, zijn we nog mijlenver verwijderd van een werkend lichtzwaard. Laten we eens kijken waarom.
[[{'type':'media','view_mode':'content_original','fid':'88179','attributes':{'class':'media-image'}}]]
De eerste uitdaging is om het blad van je lichtzwaard een acceptabele maat te geven, laten we zeggen ongeveer een meter of drie. Om dit te doen, zou je de laserstraal op een bepaald punt moeten laten stoppen. Dit zal niet gemakkelijk zijn, aangezien licht een vrij sterke natuurlijke neiging heeft om blijf reizen als het geen obstakels tegenkomt.
Een oplossing zou kunnen zijn om een kleine spiegel aan de punt van het blad te plaatsen. Maar kun je je voorstellen hoe gênant het zou zijn om op het slagveld te verschijnen met een lichtzwaard omringd door een hele ondersteunende structuur voor een kleine spiegel aan het uiteinde? Behalve dat het erg breekbaar is, zou zo'n mes niemand pijn kunnen doen.
Het tweede probleem is dat het mes veel kracht nodig heeft om door materialen te kunnen snijden. Laslasers die in de industrie worden gebruikt, kunnen dat, maar vereisen doorgaans: enkele kilowatt aan vermogen . De voeding voor deze lasers is enorm en zou zeker niet in het kleine gevest van een lichtzwaard passen. Bovendien zou je een aanzienlijk koelmechanisme nodig hebben als je niet wilt dat het gevest gloeiend wordt en je hand doet smelten.
Naast deze meer praktische punten, zouden de verbluffende effecten van lichtzwaardgevechten onhaalbaar zijn. Twee op laser gebaseerde lichtzwaarden zouden nooit tegen elkaar botsen. Ze zouden gewoon door elkaar heen gaan zonder effect. Bovendien focust een laser het licht zo scherp in één richting dat u kan het niet zien tenzij je recht langs zijn as kijkt. Dit is de reden waarom lasers die in clubs worden gebruikt, rook of mist nodig hebben om gezien te worden. De rookdeeltjes fungeren als kleine verstrooiers die het laserlicht verstuiven en de stralen zichtbaar maken.
[[{'type':'media','view_mode':'content_original','fid':'88180','attributes':{'class':'media-image'}}]]
Maar niet alles is verloren. Niemand heeft ooit gezegd dat een lichtzwaard gebaseerd moest zijn op lasertechnologie. Een alternatief bestaat al in de vorm van plasma. Plasma is in feite gas dat zo heet is dat de atomen ervan worden opgesplitst in hun meer fundamentele componenten, namelijk elektronen en kernen. Ze kunnen worden gegenereerd door krachtige elektrische ontladingen op een gas toe te passen (bliksem is een voorbeeld) en zijn in staat om brandende temperaturen tot miljoenen graden Celsius te weerstaan.
Het meest interessante is dat hete plasma's de neiging hebben verschillende kleuren uit te stralen, afhankelijk van het gas waaruit ze zijn gemaakt. Een neonlicht is bijvoorbeeld niets anders dan een buis gevuld met neongas in plasmatoestand. De groene lichtzwaarden van Jedi-ridders kunnen gemaakt zijn van chloorplasma, dat overwegend groen licht uitstraalt, terwijl de rode lichtzwaarden van de Sith-schurken gemaakt kunnen zijn van helium, dat meestal uitstraalt in het rood-naar-violet gebied van het spectrum.
Hoe zou een plasma-lichtzwaard in de praktijk kunnen werken? Een kleine maar krachtige voeding verborgen in het gevest zou kunnen worden bevestigd aan een lange en kleine gloeidraad die de elektrische ontlading draagt en er wat gas omheen blaast. Als je hem aanzet, zou de gloeidraad gloeiend worden en het gas eromheen zou in plasma veranderen en zijn kleur in alle richtingen uitstralen. De verschroeiende hitte van het plasma zou elk object dat het aanraakt ogenblikkelijk doen smelten en zo zuiver snijden als een mes.
Je hebt misschien nog steeds een paar problemen om alles compact te maken (waar ga je het gas opslaan om continu uit de gloeidraad te worden gepuft?) En stevig genoeg om een klap van een ander lichtzwaard te weerstaan, maar het is een goed begin. Het Galactische Rijk is tenslotte niet op een dag gebouwd.
Gianluca Sarri , Docent aan de School voor Wiskunde en Natuurkunde , Queen's University Belfast
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op Het gesprek . Lees de origineel artikel .
