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每年夏天,电影爱好者通常可以依靠科幻幻想动作序列,用电击枪射击从电子螺栓到激光器的所有东西 - 决不 子弹。
今年夏天在这方面没有失望。六月,有巨型激光枪进入 独立日:复兴 而现在 捉鬼敢死队 ,我们看到我们的英雄发射出来的螺旋状“质子流”,来自他们标志性的“质子包”。 星际迷航超越 星舰的船员 企业 他们继续挥舞着他们久经考验但又精密的科幻射线枪,即“移相器”。不管这些武器是否会被击晕,爆炸外星人或争吵的鬼魂,问题是:是zap-gun合理?
免责声明时间:显然,两者都是“移相器” 星际迷航 和“质子包” 捉鬼敢死队 在各自的虚构现实中并没有特别描述为激光。据推测,移相器是一种“分阶段能量武器”,但它只是这样命名 星际迷航 可以逃避它做激光不能做的事情。 (另外,原来的船员 企业 在“The Cage”中,确实使用了“激光手枪”。)
每次迭代的“正电子对撞机”和“质子棒” 捉鬼敢死队 据推测,它可以改变负质和正质子和电子的性质,以捕捉鬼魂。因为捕捉幽灵是不可能的 - 鬼魂不是真实的 - 我们在这里感兴趣的是这两种武器实际上是如何起作用的。)相位和质子流都散发热量,色彩丰富,可以点亮火上浇油的东西。但是在现实世界中我们有类似的东西吗?
有一件事是肯定的:科幻小说中的爆破枪和射线枪绝对是真正的激光。 1898年,H.G。威尔斯的 世界大战 看到它的火星人挥舞着“热射线”。从他在菲利普弗朗西斯·诺兰1928年的中篇小说中的第一次印刷开始, 世界末日2419 A.D ,安东尼“巴克”罗杰斯发射了一种“原子手枪”的变种。作为一种武器,它的目标减少到他们的基本原子(“雾化器”),巴克的虚构太空手枪看到了许多迭代,但最着名的是可能是1935年的版本在Buster Crabbe主演的流行黑白系列中出现。雾化器跃入主流流行文化,并成为1995年Foo Fighter的同名专辑袖子上的标志。
尽管如此,大多数这些武器被认为严格地属于愚蠢的科幻小说领域,被广泛认为是荒谬的。
也就是说,直到20世纪50年代末左右的时候 激光 被发明。激光的发明是有争议的;在1957年的贝尔实验室,物理学家Charles Hard Townes和Arthur Leonard Schawlow为“光学激光器”开发了各种应用,这种技术本质上是可以利用可见光聚焦微波信号的技术。然而,几乎在同一时间,一名物理专业的研究生为他称之为“激光”的设备提出了博士论文。28年来,科学家与博士生Gordan Gould之间的诉讼遭到了抨击。虽然目前还不清楚Gould是否独立提出了Townes和Schawlow激光的想法,或者公然偷走了一个想法,但激光已经巩固了自己,不仅仅是科学奇迹,而是科幻中流砥柱。
术语“激光”是“通过受激发射的辐射进行光放大”的粗略缩写。粗略地说,激光是使用透镜和施加能量,将光聚焦成激光束或爆炸的结果。回到Townes,Schawlow和Gould的时代,这个定义几乎完全适用于 可见 光。然而,今天,“红外”(不可见)激光器与可见激光器混合在一起,因为它就是全部 光 它是否可见。
正是在这个特殊的地方,科幻小说的“激光”版本和真正的激光器发现了分歧。在几乎所有版本的 星际迷航 相位器发射类似于激光束的能量流,但在较新的薄膜中,这些被视为“螺栓或”脉冲。“(想想来自 星球大战。 事实上,各种类型的真实激光器能够再现我们在类似的东西中看到的视觉效果 星际迷航 ,但那些彩色横梁或螺栓是否有任何损坏?
“大多数高功率激光器实际上都不可见,”激光专家总裁Robert Waltmire说 逆 。 “你看到的高功率激光器,红色和蓝色和绿色的这些效果 - 没有这样的东西。高功率激光器处于红外光谱中。“正如沃尔特米尔所解释的那样,可见激光能量武器的问题与波长直接相关:更长的波长保持更多的能量,并且进一步的波长,更不可见光变成了。
对于这个事实,有一些奇怪的神秘和美丽,因为科学已经证明最强大的科幻激光将是 无形。 这是因为激光源自 光 当然,这发生了, 自然。 Waltmire指出,当然可能有可见的激光器“燃烧东西”,但瓦数(能量)通常很低。
快速谷歌搜索将产生这些气球弹出式低瓦数激光器的各种结果。你甚至可以找到那些制作自制激光器的人 看 像来自的阶段 星际迷航。 但是,如果我们正在寻找那种激光武器 看 就像科幻电影中那些,我们希望能够 看到 那梁或螺栓,即使它不实用。为了那个原因, 逆 接触到Drake Anthony,YouTube着名的“styropyro”是一个本土的激光爱好者和真正的互联网轰动。
“我会和你直截了当,我一生中都没看过电影,”安东尼说 逆 。 “我见过没有 星际迷航 不,不 星球大战 那你能不能给我一个你正在谈论的武器的描述?“德雷克安东尼的事实 不 因为科幻小说激发了他令人印象深刻的定制激光的灵感,他的热情使他获得了极大的可信度:他只是喜欢这些东西,因为它们很酷。在给了他一个关于捉鬼敢死队和各种Kirk和Spock用他们的能量武器(便携式具有适当范围和能够击倒事物,眩晕人和/或炸毁东西)的东西之后,安东尼权衡了:
“它归结为加热和储能,”他解释说,“我们受限于我们可以存储在小型设备中的电能量。如果你正在谈论用激光射击人,那么你将需要一个可以储存的电池 很多 电能量。“
虽然激光的范围并不完全是关于功率,但在谈到安东尼的激光火箭筒时,他提到它有“坏光学,如果聚焦镜片被”修正“它可能有更多的范围,意思是,至少在激光可以“射击”的程度方面,功率不是一个大问题。 “经过良好校正的200瓦激光可以切割金属,”安东尼说,“我的激光火箭筒有很大的能量,但光束是垃圾。”我们只能假设柯克的手持式相位器是一个非常精细调整的镜头,这就是为什么它的光束总能找到它的标记因此,安东尼帮助确定了创建便携式设备的三个主要现实挑战 可见 激光武器:
- 能量输入
- 光束的光学
- 热
在Drake Anthony的所有视频中,你可以清楚地看到他戴着防护眼镜和手套。 “那些热量问题会变得非常严重,”他说。这在真实和卷轴生活中都适用。在 星际迷航 在使用后,相位器总是被描述为触摸时很酷,这一事实在电动激光器中似乎是不可能的。但是,如果这些武器不依赖于什么呢? 电力 为了权力?如果激光从其他来源获得它们的力量会怎样 核 能源?因此, 捉鬼敢死队 确实使用的背包似乎包含核反应堆,反过来又为其武器提供动力。在这一点上,捉鬼敢死队的工具似乎比Kirk,Spock或Picard所使用的任何东西都更加真实 星际迷航 ,至少在能源效率和产出部门。
“你不一定需要电力,”安东尼说,“你可以像我们的一些旧航天器一样使用核电池,或者……你可以用一种实际的放射性物质为激光器供电。”这里的危险当然是显而易见的:如果这种激光武器的使用者暴露在大量的辐射下,有极其危险的副作用。在原来的 捉鬼敢死队 当Egon打开Ray的核动力质子包时,他会因为担心辐射散发出来而滑稽地退缩。但是,从理论上讲,如果核电机组像铅一样处于保护性外壳中,则相对保护用户免受副作用。因此,激光枪连接到核背包 - 就像在 捉鬼敢死队 - 似乎根本不是一件容易的事。为捉鬼敢死队获得一分!
不过,霍尔兹曼都是新人 捉鬼敢死队 和雷斯坦兹在原来偶尔戴护目镜,即使其他'布斯特斯没有。原始电影的最初故事板甚至还有戴头盔的捉鬼敢死队,但实际上,他们都应该戴着东西! Ray告诉Egon不要“直视陷阱,在第一部电影中,暗示像激光技术一样,所有这些东西都会对你的眼睛造成伤害。
“这是一个致盲的装置,”德雷克安东尼说 逆 ,“你可以使用的激光只是我最强的一部分瓦数的一小部分,并且还用它来使某人失明。”假设柯克船长使用相位器的技术类似于激光,人们怎么会开火这样的武器而不是盲目的?最简单的答案是他们不能。如果这些能量束是激光,那么捉鬼敢死队和星舰队的成员将立即失明。
正如Robert Waltmire指出的那样,绝对没有理由可以看到这些高功率类型的激光器,所以,如果2017年的新款Bryan Fuller 星际迷航 想要超现实,它的阶段性将是非常不可见的。尽管如此,即使是红外激光也可能导致眼角膜烧伤,因此仍然需要某种眼睛保护。所有捉鬼敢死队或23世纪的每个人都可以佩戴隐形眼镜来保护他们免受射线枪的盲目伤害吗?
“如果这些理论上隐形眼镜过滤掉激光,比如蓝色激光,你就不会看到蓝色,”安东尼说。这意味着Ghostbusters佩戴的高级隐形眼镜具有一定的科学可行性,可以保护它们免受激光弹跳并损坏眼睛的伤害。但这真的会发生吗? “我猜,这是可能的,”安东尼说,“但是,我以前从未听说过。”
科幻小说中激光式武器的另一个共同特点是随附 声音 随着武器的射击,告密者 皮尤 - 皮尤 要么 ZAP 我们都熟悉。 “信不信由你,”罗伯特沃尔特米尔说 逆 ,“如果你搞砸了这些东西……你可以得到各种不同的音调……但是 光束 本身,你不会听到太多……但如果光束是 打 什么,YEAH。你会听到的。“
便携式武器上 星际迷航 存在于遥远的未来,是爆炸的 星球大战 发生在遥远的过去,而在 捉鬼敢死队 正在摇摆他们的能量爆炸。实际上,我们距离德雷克·安东尼创造的自制激光器有多远,但是这种激光能够击中入侵者,就像在 星际迷航。 20年? 30?
“这是可能的,非常可能,”沃尔特米尔说 逆 ,“第一个用于五十英尺柜子的工业激光器……现在它们已经下降到两个两个方格。存在 现在 …对于你正在谈论的便携式手持式手机?实际上,我会说你在看大约5年或10年。
通过这些预测,开始预测下一系列以射线枪为特色的流行节目不会出现在科幻小说中,而是现实生活中的纪录片,这可能是一个好主意。