Jak fungují blastery z Hvězdných válek? I v reálu překvapivě dobře

  9:00aktualizováno  7. června 11:15
Film o Hanu Solovi podle vývoje tržeb nečeká příliš zářná budoucnost. Ovšem typ zbraně, kterou nosí hlavní hrdina u boku, možná ano, píše ve svém článku fyzik Martin Archer. A vysvětluje, jak by taková zbraň fungovala ve skutečnosti.

Star Wars Battlefront 2 | foto: LucasArts

Kdo si myslí, že fyzika je nudná, ošklivě se plete. Dokáže vysvětlit všechno od podivných dějů na úrovni jednotlivých atomů po chování celého vesmíru. A jako kdyby to všechno nestačilo, ještě S ní dokážeme odhadnout, jak by mohla (ne)fungovat technika v dílech science-fiction. 

Můj obor - plazmová fyzika - dokáže určit, jak by si ve skutečnosti vedly nápady ze světa Hvězdných válek jako například světelné meče (ty zřejmě příliš praktické nejsou), nebo Hvězda smrti (na kterou naštěstí zatím nevyrobíme dost oceli, ani kdybychom ji stavěli do konce vesmíru).

Nyní bych chtěl ukázat, jak by mohly - i v porovnání se světelnými meči - fungovat „blastery“, které používá například Han Solo. Uvedení filmu o této postavě je vhodnou příležitostí k tomu, abychom se podívali na výsledky „výzkumu“.

V základu mnoha zařízení a zbraní z Hvězdných válek je plasma, tedy takzvané „čtvrté skupenství hmoty“ (k pevnému, tekutému a plynnému). Plazma se skládá z volných nabitých částic, které díky tomu reagují na magnetická a elektrická pole. Plasma je ve vesmíru běžné skupenství, na Zemi je méně hojné. V laboratoři ho ovšem není problém připravit.

Silné plazmoidy

Častou chybou je myslet si, že „blastery“ jsou laserové zbraně. Ale autoři světa Hvězdných válek si uvědomili, že to je nesmysl. Místo toho se ve wikipedii slavné filmové série uvádí, že blaster „je jakákoliv palná zbraň metající plasma s vysokou energií, která se často zaměňuje s lasery“ a „mění energeticky bohatý plyn na svítící částicový paprsek, který dokáže cíl roztavit“. To by tedy mělo znamenat, že z blasteru létají oblaka plazmatu a v podstatě si je můžeme představit jako světelný meč letící vzduchem.

„Pohromadě držící“ oblak plasmatu a jeho magnetická pole se nazývají plazmoid. Pod ochranným magnetickým štítem Země vznikají plazmoidy obvykle během poměrně nepříliš dobře popsaného procesu magnetického přepojení, tedy rekonexe (někdy pojmenované jako magnetický zkrat). 

Jde o bouřlivé přeuspořádání magnetických siločar do jiné podoby, ke kterému může dojít prakticky kdekoliv, kde je přítomno plazma - a obzvláště ve chvíli, kdy se dva oblaky plazmatu spojí. Když k přepojení dojde v naší magnetosféře (tj. sféře magnetické pole Země, pozn.red.), dojde k úniku nabitých částic do horních vrstev atmosféry - což se projeví jako polární záře. Ze Země se také uvolní množství hmoty v podobě plasmoidů.

Vytvořit plasmoidy na Zemi ovšem není jednoduché. V drtivé většině případů dokážeme vytvořit jen objekty, které rychle zvětšují objem a pak se rozplynou ve vzduchu. Řešením je použít magnety, jejichž pole horké plazma udrží na místě (přesně to děláme, když se na Zemi pokoušíme vyrábět energie podobným postupem jako Slunce, pozn.red.)

Blastery jsou ovšem střelné zbraně a vy nemůžete s náboji vystřelovat i nějaké zvnějsku napojené magnety. Řešení naštěstí existuje. Protože plazma je vysoce vodivé, můžete elektrický proud pustit přímo do něj.  V plazmoidu díky tomu vznikne magnetické pole, které pak může plazma udržet pohromadě. Takovému uspořádání se někdy říká „sféromak“.

Skutečné nápodoby

Jednou z možností, jak sféromak vytvořit, je použít „plazmové magnetické dělo („railgun“), což je zařízení, které pomocí vnějších magnetů vybudí elektrický proud v plazmatu a ještě mu přitom udělí vysokou dopřednou rychlost. Ve skutečnosti už se podařilo vytvořit sféromaky pohybující se rychlostí kolem 200 kilometrů za hodinu a s životností zhruba stovek mikrosekund (tj. 10-4 sekund, pozn.red.). To už jsou zajímavé výsledky, které výhledově mají možnost praktického využití.

A skutečné už od 70. let běžel v laboratořích amerického letectva v Albuquerque v Novém Mexiku program Shiva Star (původně pouze Shiva), který dostal jméno po mnohorukém bohovi hinduistického panteonu, a který ověřuje možnost využití různých přístupů v rámci fyziky plazmatu. Jeden z jeho podprogramů označovaný anglickou zkratkou MARAUDER (z „Magnetically accelerated ring to achieve ultrahigh directed energy and radiation“) byl jedním z několika experimentů s vytvořením plazmových palných zbraní.

Zkoušené zařízení dokázalo vytvořit plazmoidy ve tvaru nafouknuté pneumatiky či „kulové blesky“, které po zásahu cíle způsobovaly značné tepelné a mechanické poškození a vytvářely pulzy elektromagnetického záření. Ty by mohly vyřadit elektroniku. Ovšem od roku 1993 je statut projektu tajný.

V podobných zařízeních je možné dosáhnout teplot, které zhruba tisícinásobně převyšují teploty na povrchu Slunce (to má teplotu něco přes pět tisíc Kelvinů, plazma má tedy řádově teploty milionů stupňů, pozn.red.). Pokud by v každé „střele“ bylo přiměřené množství plazmatu, mohly by skutečně způsobit vážné škody. 

A jak by si blastery vedly v konfrontaci s nejznámějšími zbraněmi Hvězdných válek, tedy světelnými meči? Střela z blasteru je v podstatě ekvivalentem světelného meče bez rukojeti. Ovšem střetnutí dvou plazmoidů způsobí magnetické přepojení - a tedy bouřlivé uvolnění energie. Střet dvou světelných mečů tak vede k rychlému zničení obou zbraní a jejich držitelů. 

Ovšem pokud jedna strana použije blaster, bude ve chvíli výbuchu od nebezpečí daleko - a unikne tedy beze šrámu. Takže Han Solo měl pravdu, když řekl: „Pitomá náboženství a staré zbraně nevydají za blaster u pasu.“

Originál článku vyšel anglicky na webu The Conversation pod licencí Creative Commons. Původní text najdete zde.

Autoři:


Nejčtenější

Nelíbí se mi, kam se internet vydal, říká vynálezce WWW. Chce to změnit

Tim Berners-Lee představuje vizi nového, decentralizovaného internetu...

V roce 1990 spustil první webový server a odstartoval tak revoluci. Díky němu se internet rozšířil do celého světa, do...

Mučení a vraždu novináře prý nahrály hodinky Apple. Nejspíš to bylo jinak

Apple Watch 2

Údajná vražda opozičního saúdskoarabského novináře Džamála Chášakdžího na konzulátu v Turecku vyvolává mezinárodní...



Rusové ztrácejí u partnerů kredit, říká český odborník k nehodě Sojuzu

Start lodě Sojuz MS-10 se nezdařil, posádka musela přistát nouzově přistát....

Porucha nosiče Sojuz bude mít největší dopad na provoz ISS, říká Michal Václavík z České kosmické kanceláře. Mimo jiné...

Ve věku 65 let zemřel na rakovinu Paul Allen, s Gatesem založil Microsoft

Paul Allen na snímku z prosince 2017.

Ve věku 65 letech zemřel v pondělí spoluzakladatel firmy Microsoft Paul Allen. Miliardář, filantrop a hledač lodních...

Návrat „imperialistického brouka“? Výzkumný program USA vzbudil obavy

Program „Hmyzí spojenci“ má změnit škůdce v pomocníky v zemědělství.

Skupina vědců v časopise Science varuje před možným zneužitím amerického výzkumného programu, který vyvíjí zcela nový...

Další z rubriky

Mnichov s odstupem 80 let: co vedlo k okleštění Československa

Československá veřejnost demonstruje v září 1938 odhodlání k obraně vlasti.

Přesně před osmdesáti lety byla podepsána mnichovská dohoda. Události, které nám mohou přinést poučení i dnes. Přečtěte...

Návrat „imperialistického brouka“? Výzkumný program USA vzbudil obavy

Program „Hmyzí spojenci“ má změnit škůdce v pomocníky v zemědělství.

Skupina vědců v časopise Science varuje před možným zneužitím amerického výzkumného programu, který vyvíjí zcela nový...

Nobelovku za fyziku získali odborníci na lasery. Za pinzetu i operace očí

Arthur Ashkin, Gérard Mourou a Donna Stricklandová, laureáti Nobelovy ceny za...

Nositeli Nobelovy ceny za fyziku se stali Američan Arthur Askhin, Gerard Mourou z Francie a Kanaďanka Donna...



Najdete na iDNES.cz