Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


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

Termovize: podívejte se, jak se pečou turisté na Staroměstském náměstí

Záběry z termokamery na Staroměstském náměstí

Infračervené Slow TV se vrací. Na Staroměstské náměstí v Praze jsme umístili infrakameru, která v přímém přenosu...

Tento pancíř dá tankistům pocit bezpečí a jistoty. Ale bude to stačit?

SMART PROTech na tanku Leopard 2

Německá firma IBD Deisenroth Engineering (IBD) představila prototyp balistické ochrany SMART PROTech pro obrněná...



Úspěšný start. Sonda míří ke Slunci tak blízko, jako žádná předtím

Úspěšný start rakety Delta IV Heavy 12.8.2018 v 9:31 se sondou Parker Solar...

V neděli ráno se ke Slunci vydala unikátní sonda Parker Solar Probe. Měla by se přiblížit k naší hvězdě podstatně blíže...

Záhada lidských lebek na rakvi velmože rozluštěna. Může za ně tajemný řád

Hrobka Jana Jiřího ze Švamberka. Detail nepravého madla v podobě dvou železných...

Nález nepoškozené hrobky a kovové rakve významného šlechtice Jana Jiřího ze Švamberka byl sám o sám o sobě...

Hranice vesmíru by měla podle vědců být níže. Ale oni o tom nerozhodují

Ilustrace evropské sondy GOCE na oběžné dráze kolem Země. Šlo o specializovaný...

Hranici vesmíru by bylo lepší posunout o dvacet kilometrů níže, navrhuje americký astrofyzik. Jeho argumenty možná...

Další z rubriky

Ochrání vás krém před slunečními paprsky? Vyvracíme nebezpečné mýty o UV

Někteří lidé se chovají, jako kdyby je opalovací krém dokonale ochránil před...

Jak funguje opalovací krém? Co znamená číslo ochranného faktoru SPF? Je rakovina kůže způsobená slunečními paprsky? A...

Němečtí vědci objevili molekulu, která může pomoci spermiím v navigaci

Závod mužských spermií k vajíčku ženy (umělecké ztvárnění)

Tým vedený profesorem Benjaminem Kauppem popsal u ježovek molekulu, která je stěžejním článkem v navigaci spermií....

Homeopatika nebudou placená z veřejného zdravotnictví, rozhodla Británie

Homeopatie (ilustrační foto)

Poslední místní organizace britského národního zdravotního systému se dohodly, že ukončí podporu homeopatické léčby....

Najdete na iDNES.cz