إذا سألتكم الآن عن التكنولوجيا التي تودون رؤيتها من الأفلام والكتب حول الخيال العلمي ، أفترض أن معظمكم سيجيب - سيوف البلازما من حرب النجوم. يجب أن تعترف بأن هناك شيئًا يتعلق بإطلاق شفرات ذات ألوان فاتحة من تلة صغيرة بلمسة زر خفيفة ، وصهر المعدن معهم ومحاربة الأعداء على كواكب بعيدة ، بينما تلوح بالأسلحة بمثل هذه الضجة المألوفة والمألوفة.
إذا كنت من محبي هذا الكتاب الأكثر مبيعًا أو كنت حريصًا على ترجمة الأشياء الرائعة إلى حقيقة ، فإن مشاركة الجمعة هذه هي لك.
لسوء الحظ ، اليوم الذي سنكون فيه قادرًا على إعطاء البلازما شكلًا على شكل جهاز إضاءة شخصي بعيد جدًا. السمة الرئيسية للبلازما هي أنها تتكون من جزيئات مشحونة كهربائيا. إنها مؤينة ، ويمكنها في الواقع توصيل الكهرباء. البلازما حاليًا شيء مثير للغاية ، ولهذا السبب يتم استخدامه كثيرًا كشفرة في العديد من قصص الخيال العلمي. في الكون sai-fi ، إذا تم تسخين البلازما إلى درجة حرارة كافية ، يمكن أن تشعل أو تذوب الأجسام الصلبة.
التفسير الأكثر شيوعًا لكيفية الحصول على شفرة من البلازما هو أن البلازما تشكل مجالًا مغناطيسيًا ، يعمل لأن البلازما مصنوعة من جزيئات مشحونة وتتعرض الجسيمات المشحونة لمجال مغناطيسي ، خاصة إذا كان موجبًا تتحرك الجسيمات المشحونة في اتجاه معين. في المجال المغناطيسي الذي يتحرك في الاتجاه المعاكس ، ستكون الجسيمات تحت تأثير قوة Lorentz. هذا هو السبب في أنه يمكنك التحكم في شكل النصل. كل هذه الاتجاهات والقوى المختلفة تسمى حكم اليد اليمنى. من الناحية العملية ، لدينا مغناطيس نيوديميوم على جانب واحد من المحول ، وقطب نحاسي تقليدي على الجانب الآخر. يجب أن تشكل قوى لورنتز قوسنا على شكل سيف منتظم مخروطي الشكل يمكن التعرف عليه من عالم حرب النجوم.
أفضل مثال للبلازما الاتجاهية في الحياة الحقيقية هو مفاعل Wendelstein 7-X (W7-X) ، وهو عبارة عن نجار تجريبي تم بناؤه في Greifswald ، ألمانيا.
وهي تشكل بلازما معقدة على شكل شريط دونات وتحتوي على 70 مغناطيسًا فائق التوصيل مع هيليوم مبرد. باختصار ، هذا أمر مجنون حقًا. يمكن أن تصل درجة حرارة البلازما في الداخل إلى 55.5 مليون درجة مئوية (
كمرجع ، درجة الحرارة الأساسية لشمسنا هي 15 مليون درجة مئوية ). في الوقت نفسه ، يجب تبريد مغناطيس التوصيل الفائق إلى -270 درجة مئوية ، وهي درجات أعلى من الصفر المطلق. درجات الحرارة هذه على مسافة 30 سم عن بعضها البعض. هذا هو تقريبا طول ورقة A4. تخيل الآن أنه من ناحية ، لديك شيء أكثر دفئًا بنحو 3 درجات من أبرد درجة حرارة مطلقة في الكون بأكمله ، ومن ناحية أخرى لديك درجة حرارة أعلى بنحو 4 أضعاف مما هي عليه في قلب الشمس ، ورأسك يتناسب بسهولة بين هذين النقيضين.
ومع ذلك ، فإن كل ما سبق لم يمنع Allen Pan من إنشاء قاطع بلازما يدوي.
الشيء الصعب في تشكيل البلازما والاحتفاظ بها باستخدام هذه الطريقة هو أنك تحتاج إلى شكل قوي للغاية وغريب حقًا من المجال المغناطيسي لصنع شفرة. بالإضافة إلى ذلك ، كل ما عليك فعله هو إرفاقه بالمغناطيسات فائقة التوصيل الموجودة بداخلها ، ومن ثم إسقاط هذا المجال المغناطيسي بطريقة أو بأخرى على بعد نصف متر منك ، بينما ينخفض المجال المغناطيسي بشكل كبير مع المسافة. لذلك ، يفضل Allen Pan في الواقع شفرات معدنية ذات حواف بلازما. من الأسهل تخيل وتطبيق آلية يتم فيها إنشاء البلازما وتشكيلها على بعد بضعة سنتيمترات من الناقل ، وليس على مسافة نصف متر.
لا يمتلك ألن مغناطيسًا فائق التوصيل ، لذلك لن يتمكن من استخدام الحقول المغناطيسية ، خاصة وأن شفرته ستحتاج إلى أن تكون البلازما أبرد من 55.5 مليون درجة مئوية.
ما يفعله هو استخدام سلم Sam Jacob Staircase ، إلا أنه في هذه المرة يضيف مروحة كهربائية ، وبالتالي يبث الهواء الضروري مباشرة بين القطبين. يؤين القوس الكهربائي تدفق الهواء ويخلق لوحًا رائعًا حقًا من البلازما الإكليلية بين قطبين يسمى البلازما غير الحرارية أو البلازما القوسية. في الصناعة ، يتم استخدام هذه الطريقة لتعقيم الأسطح أو إعدادها للرسم. أعتقد أنها تبدو مثل خنجر بلازما حلو.
من المفترض أنه من الممكن توسيع الشفرة بجهد أعلى وتدفق هواء رقائقي أكثر سلاسة ، ولكن الآلية حتى الآن أكثر ملاءمة لساطور البلازما ، وليس للسيف. عند استخدام شفرة البلازما ، تكون المعدات مشابهة قليلاً لمعدات شخصية Ghostbusters - فهي غير مضغوطة وغير ملائمة ، لأنه في الوقت الحالي أفضل طريقة لتزويد الهواء بالنصل هو منفاخ. بالطبع ، في المستقبل ، سيتمكن الناس من تضمين هذه الترسانة في الفرقة لحماية الكوكب ، وإنشاء محرك نفاث صغير لمساعدتهم ، وربما يكون تصميم السيف نفسه أسهل بكثير وأكثر إحكاما. ولكن هذا كله لاحقًا.
هام: حقيقة أن البلازما في هذا النوع من الشفرات ليست ساخنة كما هو الحال في المفاعل لا تعني أنها آمنة ، لذلك لا تحاول تكرار ذلك في المنزل.
الفيديو الأخير: