¿Podríamos alguna vez hacer un sable de luz real? Aquí está la ciencia

Los sables de luz, espadas ficticias hechas de… algo brillante, son el arma cuerpo a cuerpo por excelencia de los Guerra de las Galaxias universo. Ningún Jedi que se precie estaría completo sin uno.

Pero dependiendo de cómo funcionen, podrían ser la forma más poco práctica de batirse en duelo con un Sith. En el peor de los casos, probablemente entrarían en conflicto con alguna física bastante fundamental que mantiene unido a todo el Universo.

Eso no quiere decir que no podamos acercarnos.

¿Cómo cortan cosas los sables de luz?

Basado en décadas de narración de historias, películas y tradiciones de fanáticos, la parte cortante del sable de luz supuestamente es hecho de plasma.

El plasma es un gas energético que consta de partículas cargadas y, de hecho, se usa comúnmente en las industrias. para cortar material conductor de electricidad. Una corriente de gas ionizado soplado a través de aire comprimido forma un circuito con el material a cortar, a través del cual puede fluir una corriente y calentar un material más allá de su punto de fusión.

Ese calor también puede ser bastante extremo, superior a 20.000 grados centígrados en algunos casos: más que suficiente para reducir tu droide de protocolo a un montón de chatarra.

Pero si quieres cortar el brazo un wampa hambriento, o incluso hacer algo tan simple como cortar un árbol o romper una ventana, vas a tener un tiempo duro.

A pesar de esto, las corrientes de plasma tienen sus usos en campos no industriales. Se han desarrollado cuchillas de partículas ionizadas de baja temperatura que pueden arrasar con los microbios y, en teoría, pueden aumentar su energía para cauterizar pequeñas áreas de la carne.

En 2020fabricantes de artilugios Industrias Hacksmith construyó un ‘sable de luz’ basado en una corriente de plasma de alta temperatura que alcanzó temperaturas de alrededor de 4.000 grados centígrados. Demostraron su capacidad para quemar una variedad de materiales, aunque un poco más lento de lo que el maestro Jedi promedio podría tener tiempo.

El mayor problema con una espada basada en plasma es la fuente del gas. Suponiendo que exista una forma eficiente de calentar el material, esas partículas cargadas aún deben provenir de alguna parte. La espada prototipo de Hacksmith estaba atada a pesados ​​tanques de gas, e incluso entonces, la corriente de plasma caliente era demasiado breve para una batalla prolongada.

Es un problema al que se ha enfrentado la tecnología de accionamiento de iones, y al menos parcialmente resuelto. Las fuentes típicas de combustible en forma del costoso elemento inerte xenón deben comprimirse, lo que exige contenedores voluminosos que agregan una masa excesiva a cualquier nave espacial que lo use.

Empaquetar una bolita de yodo que pueda sublimarse en un gas sería un uso mucho más eficiente del espacio. Desafortunadamente, el yodo no es tan inerte como el xenón, lo que exige piezas de motor de cerámica que puedan manejar sus efectos corrosivos.

Aunque es útil para acelerar pequeñas embarcaciones a través del vacío, este tipo de plasma es poco probable que haga más que quemaduras de tercer grado con toda su fuerza.

Las nuevas innovaciones en la tecnología de motores se están ocupando de esto, aunque queda por ver si alguna vez jugará un papel en algún tipo de herramienta de corte portátil de alta energía.

¿Qué tal una espada hecha de luz real?

pocos jovenes Guerra de las Galaxias los fanáticos han podido contener la tentación de balancear el haz de una linterna mientras hacen el famoso zumbido del sable de luz.

Si asumimos que un sable de luz está realmente hecho de luz, ¿podría materializarse en una hoja capaz de chocar, cortar y cauterizar?

La luz es una onda en el campo electromagnético que toma la forma de partículas llamadas fotones. Los fotones tienen características que los colocan en una categoría de materia llamada bosones que, en términos técnicos, son partículas con un valor de espín de un número entero, como 1, 2 o incluso cero.

En términos no técnicos, todo este valor proporciona una simetría que permite que dos o más partículas compartan ciertas propiedades, como el mismo espacio. No importa cuántos fotones se metan en una caja, técnicamente siempre hay espacio para más.

Esto puede convertirse en un arma bastante impresionante, potencialmente.

Alinear las fases de un solo color de luz haciendo rebotar un montón de fotones de un lado a otro en la cámara del tamaño correcto permitiría que esos fotones golpeen colectivamente con una gran cantidad de energía. El proceso se conoce como amplificación de luz por emisión estimulada de radiación; sin duda lo conoce como ‘láser’.

Pero para convertirse en una espada que pueda parar y bloquear otras espadas, una ‘cuchilla’ láser también necesitaría interferir con otros láseres de la misma manera tangible que lo hacen los electrones, protones y neutrones.

modelo estándar de gráfico de física de partículas

Las partículas con fracciones de espín, como la mitad o 5/2, se complican por un principio que dice que múltiples partículas con exactamente los mismos estados cuánticos simplemente no pueden superponerse. Los electrones que rodean el núcleo de un átomo, por ejemplo, se empujan entre sí en formas que permiten que se lleve a cabo la química básica. Sin este principio, viviríamos en un Universo tan tangible como un fantasma.

Los electrones también mantienen su espacio intercambiando la fuerza electromagnética, usando fotones para decirles a otras partículas con la misma carga que mantengan su distancia.

Los fotones en sí mismos no intercambian fuerzas entre sí como podrían hacerlo los electrones y los protones, lo que se suma a que las ondas de luz son bastante ajenas a la existencia de otras ondas de luz.

Hay lagunas en la física donde los fotones puede ‘colisionar’ indirectamente, por así decirlo, generando partículas cargadas a partir de la energía residual. Los experimentos que usan láseres de alta potencia nos dicen un par de cosas sobre el comportamiento de la radiación en el Universo primitivo, en una era hace mucho, mucho tiempo, pero lamentablemente no nos darán una barra de luz que podamos usar para detener los rayos láser.

Hasta que descubramos algo realmente revolucionario sobre el comportamiento de la luz o el plasma, las espadas de sable de luz resplandecientes permanecerán en el reino de la pura fantasía.

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