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:

Mohlo by vás zajímat: Černobyl

Černobylská havárie se stala 26. dubna 1986 v černobylské jaderné elektrárně na Ukrajině (tehdy část Sovětského svazu). Vzpomínka na tragédii v těchto dnech oživila televizní minisérie Černobyl.

Téma Černobyl v článcích Technet.cz:
Brzda místo plynu a plyn místo brzdy. To byl Černobyl
Havárie neskončí před rokem 2065. Černobyl polyká tuny vody a miliardy eur
Výbuch roztavil beton a tisícitunový poklop létal vzduchem. Černobyl 1986

Nejčtenější

Scéna jako z hororu. Na střeše mrakodrapu vrtule rozsekala cestující

Havárie vrtulníku N619PA na střeše budovy PAN AM 16.5. 1977

Části zdeformované vrtule se do ulic New Yorku řítily jako smrtící neřízené projektily. Vrtulník společnosti New York...

Třímachový zabiják letadlových lodí Suchoj T-4 byl velkým žroutem rublů

Suchoj T-4

Historie letectví se pozoruhodnými stroji jenom hemží. Jedním takovým byl i sovětský bombardér Suchoj T-4. Vznikl pouze...

Osudový omyl. První a poslední přistání proudového letadla v Olomouci

MiG-21F trupového čísla 0618 s nímž v Olomouci tragicky havaroval kadet Omran...

Bylo mu 23 let, když se u Přerova učil létat na vysoce výkonném letounu Mig-21F. Podcenil však zadání úkolu a při...

Kilogram má novou definici. Jeho fyzická podoba ztratila 50 mikrogramů

Kopie originálu kilogram z Paříže v americké laboratoři Sandia. Podobné vzory

Od 20. května začala platit nová definice kilogramu. Ta již nebude mít fyzickou podobu, ale bude odvozená od pevné...

Jarní aktualizace Windows 10 je ke stažení. Microsoft se moc nepředvedl

Světlý motiv v jarní verzi Windows 10  2019

Microsoft uvolnil ke stažení velkou jarní aktualizaci Windows 10. Nečekejte však žádné velké změny. Většina se odehrála...

Další z rubriky

Tyto geny můžete jen závidět. Chrání před cukrovkou a obezitou

Obezita má svou genetickou složku, o tom dnes není sporu. Velké potíže...

„Poruchy“ v naší DNA mohou mít někdy nečekané výsledky. Ilustruje to mimo jiné i výzkum univerzity v Cambridge. Ukázal,...

Kilogram má novou definici. Jeho fyzická podoba ztratila 50 mikrogramů

Kopie originálu kilogram z Paříže v americké laboratoři Sandia. Podobné vzory

Od 20. května začala platit nová definice kilogramu. Ta již nebude mít fyzickou podobu, ale bude odvozená od pevné...

Nový tyranosauroid dostal jméno po kojotovi

Suskityrannus byl po dlouhá léta označován za blíže neidentifikovatelného...

Nově zařazený tyranosauroid byl předchůdce slavného T. rexe, ale do jeho velikosti měl daleko. Dlouho se přitom...

Najdete na iDNES.cz