Star Wars 7: come costruire una vera spada laser
L'idea alla base di una spada laser è geniale: sicuramente i fisici devono essere abbastanza intelligenti da produrne una
Gianluca Sarri , Queen's University Belfast
Come sapranno anche i fan occasionali di Star Wars, le spade laser sono probabilmente l'arma più bella mai apparsa sul grande schermo. I combattimenti con la spada laser sono così eleganti da essere quasi ipnotici e, anche se non tutti noi potremmo avere un flusso di Forza abbastanza forte che scorre nelle nostre vene, una spada laser nella mano destra è di gran lunga l'arma più letale che si possa trovare nell'universo.
L'idea alla base di una spada laser è geniale: uno strumento leggero e immensamente potente che utilizza una lama di energia non solo per fare a pezzi i discepoli del Lato Oscuro in un solo colpo, ma funge anche da scudo efficace contro le esplosioni laser. Allora perché non abbiamo spade laser funzionanti nella vita reale? Sicuramente i fisici devono essere abbastanza intelligenti (e abbastanza grandi fan di Star Wars) per essere in grado di produrre uno di questi incredibili oggetti.
Il modo più ovvio per costruire una spada laser sarebbe usare un laser, che può essere visto come un'esplosione di luce particolarmente brillante e direzionale. Ma anche se la tecnologia laser è in continua evoluzione verso macchine più efficienti e pratiche, siamo ancora a miglia di distanza da una spada laser funzionante. Vediamo perché.
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La prima sfida è rendere la lama della tua spada laser di dimensioni accettabili, diciamo circa tre piedi o giù di lì. Per fare ciò, dovresti fermare il raggio laser ad un certo punto. Non sarà facile poiché la luce ha una tendenza naturale piuttosto forte a continua a viaggiare se non incontra ostacoli.
Una soluzione potrebbe essere quella di posizionare un piccolo specchio sulla punta della lama. Ma puoi immaginare quanto sarebbe imbarazzante presentarsi sul campo di battaglia con una spada laser circondata da un'intera struttura di supporto per un minuscolo specchio alla sua estremità? Oltre ad essere davvero fragile, una lama del genere non sarebbe in grado di ferire nessuno.
Il secondo problema è che la lama avrà bisogno di molta potenza per poter tagliare i materiali. I laser di saldatura utilizzati nell'industria possono farlo, ma in genere richiedono diversi kilowatt di potenza . L'alimentazione di questi laser è enorme e di certo non si adatterebbe alla minuscola impugnatura di una spada laser. Inoltre avresti bisogno di un notevole meccanismo di raffreddamento se non volevi che l'elsa diventasse incandescente e ti sciogliesse la mano.
Oltre a questi punti più pratici, gli effetti sorprendenti dei combattimenti con la spada laser sarebbero irrealizzabili. Due spade laser basate su laser non si scontrano mai l'una contro l'altra. Passerebbero semplicemente l'uno attraverso l'altro senza alcun effetto. Inoltre, un laser focalizza la luce in una direzione così nettamente che tu non riesco a vederlo a meno che non guardi direttamente lungo il suo asse. Questo è il motivo per cui i laser utilizzati nei club hanno bisogno di fumo o nebbia per essere visti. Le particelle di fumo agiscono come minuscoli diffusori che spruzzano la luce laser e rendono visibili i raggi.
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Ma non tutto è perduto. Nessuno ha mai detto che una spada laser debba essere basata sulla tecnologia laser. Esiste già un'alternativa sotto forma di plasma. Il plasma è effettivamente un gas così caldo che i suoi atomi vengono rotti nei loro componenti più fondamentali, vale a dire elettroni e nuclei. Possono essere generati applicando potenti scariche elettriche a un gas (il fulmine è un esempio) e sono in grado di sostenere temperature roventi fino a milioni di gradi Celsius.
La cosa più interessante è che i plasmi caldi tendono a emettere colori diversi a seconda del gas di cui sono fatti. Ad esempio, una luce al neon non è altro che un tubo riempito con gas neon in uno stato di plasma. Le spade laser verdi dei cavalieri Jedi potrebbero essere fatte di plasma di cloro, che emette prevalentemente luce verde, mentre le spade laser rosse dei cattivi Sith potrebbero essere fatte di elio, che emette principalmente nel rosso-viola regione dello spettro.
Come potrebbe funzionare in pratica una spada laser al plasma? Un piccolo ma potente alimentatore nascosto nell'elsa potrebbe essere attaccato a un lungo e minuscolo filamento che trasporta la scarica elettrica e sbuffa del gas attorno ad esso. Quando lo accendi, il filamento diventerebbe incandescente e il gas intorno ad esso si trasformerebbe in plasma, emettendo il suo colore in ogni direzione. Il calore bruciante del plasma scioglierebbe istantaneamente qualsiasi oggetto tocchi, tagliando in modo netto come una lama.
Potresti ancora avere un problema o due nel rendere tutto compatto (dove conserverai il gas da espellere continuamente dal filamento?) E abbastanza robusto da resistere a un colpo di un'altra spada laser, ma è un buon inizio. Dopotutto, l'Impero Galattico non è stato costruito in un giorno.
Gianluca Sarri , Docente presso la Scuola di Matematica e Fisica , Queen's University Belfast
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su La conversazione . Leggi il articolo originale .
