Güç alanı: mümkün mü? Patlama dalgalarına karşı koruma sağlamak için bir güç alanı icat edildi.

/ 19
En kötüsü En iyi

  1. Seçkin ama yaşlı bir bilim adamı belirli bir olgunun mümkün olduğunu iddia ediyorsa muhtemelen haklıdır. Eğer belli bir olgunun imkânsız olduğunu iddia ediyorsa büyük olasılıkla yanılıyor.
  2. Mümkün olanın sınırlarını tanımlamanın tek yolu o tarafa, imkansıza nüfuz etme cesaretine sahip olmaktır.
  3. Yeterince gelişmiş herhangi bir teknoloji sihirden ayırt edilemez.

Arthur C. Clarke'ın Üç Yasası.

“Kalkanlarınızı kaldırın!” - Bu, Kaptan Kirk'ün sonsuz dizi "Star Trek"te keskin bir sesle mürettebatına verdiği ilk emirdir; Emirlere itaat eden mürettebat, uzay gemisi Atılgan'ı düşman ateşinden korumak için tasarlanmış güç alanlarını etkinleştirir.

Peki koruyucu güç alanı nedir? Bilimkurguda bu aldatıcı derecede basit bir şeydir: Lazer ışınlarını ve füzeleri aynı kolaylıkla saptırabilen ince, görünmez ama aşılmaz bir bariyer. İlk bakışta güç alanı o kadar basit görünüyor ki, buna dayalı savaş kalkanlarının oluşturulması kaçınılmaz görünüyor. Girişimci bir mucidin, bugün veya yarın değil, koruyucu bir güç alanı elde etmeyi başardığını açıklamasını bekliyorsunuz. Ancak gerçek çok daha karmaşıktır.

Modern uygarlıkta devrim yaratan Edison'un ampulü gibi, bir güç alanı da hayatımızın her yönünü derinden etkileyebilir. Ordu, güç alanını yenilmez hale getirmek ve onu düşman füzelerine ve mermilerine karşı aşılmaz bir kalkan oluşturmak için kullanacak. Teorik olarak, bir düğmeye dokunarak köprüler, göz kamaştırıcı otoyollar ve yollar oluşturmak mümkün olacaktır. Bütün şehirler çölde sanki sihirli bir şekilde ortaya çıkacaktı; gökdelenlere kadar içlerindeki her şey yalnızca güç alanlarından inşa edilecek. Şehirlerin üzerindeki güç alanı kubbeleri, sakinlerinin fırtına rüzgarları, kar fırtınaları, kasırgalar gibi hava olaylarını keyfi olarak kontrol etmesine olanak tanıyacak. Güç alanının güvenilir örtüsü altında, okyanusların dibinde bile şehirler inşa etmek mümkün olacaktır. Cam, çelik ve beton tamamen ortadan kaldırılabilir, tüm yapı malzemeleri yerine kuvvet alanları kullanılabilir.

Ancak garip bir şekilde, kuvvet alanının laboratuvarda yeniden üretilmesi son derece zor olan olaylardan biri olduğu ortaya çıkıyor. Hatta bazı fizikçiler, özelliklerini değiştirmeden bunun yapılamayacağına inanıyor.


Fiziksel alan kavramı, 19. yüzyılın büyük İngiliz bilim adamının çalışmalarından kaynaklanmaktadır. Michael Faraday.

Faraday'ın ebeveynleri işçi sınıfına aitti (babası bir demirciydi). Kendisi 1800'lerin başında. Bir ciltçinin yanında çırak olarak çalışıyordu ve oldukça sefil bir yaşam sürdürüyordu. Ancak genç Faraday, bilimdeki son dev buluştan büyülenmişti: iki yeni kuvvetin, elektrik ve manyetizmanın gizemli özelliklerinin keşfi. Bu konularda kendisine sunulan tüm bilgileri hevesle özümsedi ve Londra'daki Kraliyet Enstitüsü'nden Profesör Humphry Davy'nin derslerine katıldı.

Profesör Davy bir keresinde ters giden bir kimyasal deney sırasında gözlerini ciddi şekilde yaralamıştı; bir sekretere ihtiyaç vardı ve bu pozisyon için Faraday'ı işe aldı. Yavaş yavaş genç adam, Kraliyet Enstitüsündeki bilim adamlarının güvenini kazandı ve çoğu zaman küçümseyici bir tavra katlanmak zorunda kalmasına rağmen kendisine önemli deneyleri yapma fırsatı verildi. Yıllar geçtikçe Profesör Davy, başlangıçta deneysel çevrelerde yükselen bir yıldız olarak kabul edilen ve zamanla Davy'nin şöhretini gölgede bırakan yetenekli genç asistanının başarılarını giderek daha fazla kıskanmaya başladı. Faraday ancak Davy'nin 1829'daki ölümünden sonra bilimsel özgürlüğe kavuştu ve bir dizi şaşırtıcı keşifte bulundu. Sonuç, tüm şehirlere enerji sağlayan ve dünya medeniyetinin gidişatını değiştiren elektrik jeneratörlerinin yaratılmasıydı.

Faraday'ın en büyük keşiflerinin anahtarı kuvvet veya fiziksel alanlardı. Demir talaşlarını bir mıknatısın üzerine yerleştirip sallarsanız, talaşların örümcek ağına benzer bir düzende düzenlendiğini ve mıknatısın etrafındaki tüm alanı kapladığını göreceksiniz. "Ağın iplikleri" Faraday'ın güç hatlarıdır. Elektrik ve manyetik alanların uzayda nasıl dağıldığını açıkça gösteriyorlar. Örneğin, Dünya'nın manyetik alanını grafiksel olarak tasvir ederseniz, çizgilerin Kuzey Kutbu bölgesinden bir yerden geldiğini ve ardından Güney Kutbu bölgesinden dünyaya dönüp geri döndüğünü göreceksiniz. Benzer şekilde, fırtına sırasında yıldırımın elektrik alan çizgilerini çizerseniz, bunların yıldırımın ucunda birleştiğini göreceksiniz.

Faraday için boş alan hiç de boş değildi; uzaktaki nesneleri hareket ettirmenin mümkün olduğu kuvvet çizgileriyle doluydu.

(Faraday'ın yoksul gençliği onun resmi bir eğitim almasını engelliyordu ve matematikten neredeyse hiç anlamıyordu; sonuç olarak defterleri denklemler ve formüllerle değil, elle çizilmiş alan çizgileri diyagramlarıyla doluydu. İronik bir şekilde, bu onundu. Matematik eğitimi eksikliği onu, bugün herhangi bir fizik ders kitabında görülebilecek muhteşem kuvvet çizgileri diyagramları geliştirmeye yöneltmiştir. Bilimdeki fiziksel resim, onu tanımlamak için kullanılan matematiksel aygıttan genellikle daha önemlidir.)

Tarihçiler, Faraday'ı tüm dünya bilim tarihindeki en önemli kavramlardan biri olan fiziksel alanların keşfine tam olarak neyin yönlendirdiği hakkında birçok varsayım öne sürdüler. Hemen hemen tüm modern fizik, istisnasız, Faraday alanlarının dilinde yazılmıştır. 1831'de Faraday, fiziksel alanlar alanında uygarlığımızı sonsuza dek değiştirecek önemli bir keşif yaptı. Bir gün bir çocuk oyuncağı olan mıknatısı tel çerçeve üzerinde taşırken, mıknatısın temas etmemesine rağmen çerçevenin içinde bir elektrik akımı oluştuğunu fark etti. Bu, bir mıknatısın görünmez alanının uzaktan elektronların hareket etmesine ve bir akım yaratmasına neden olabileceği anlamına geliyordu.

O ana kadar işe yaramaz resimler, boş hayal gücünün meyvesi olarak kabul edilen Faraday'ın kuvvet alanları, nesneleri hareket ettirebilen ve enerji üretebilen gerçek bir maddi kuvvete dönüştü. Bugün kesin olarak şunu söyleyebiliriz: Bu sayfayı okumak için kullandığınız ışık kaynağı, enerjisini Faraday'ın elektromanyetizma alanındaki keşiflerinden alıyor. Dönen bir mıknatıs, bir iletken içindeki elektronları iten ve hareket etmelerine neden olan bir alan yaratır ve daha sonra bir ampulü çalıştırmak için kullanılabilecek bir elektrik akımı yaratır. Dünya çapında şehirlere enerji sağlayan elektrik jeneratörleri bu prensibe dayanmaktadır. Örneğin bir barajdan düşen suyun akışı, türbin içindeki dev bir mıknatısın dönmesine neden olur; mıknatıs teldeki elektronları iterek bir elektrik akımı oluşturur; akım da yüksek gerilim kabloları aracılığıyla evlerimize akıyor.

Bir buçuk yüzyıl boyunca Faraday'ın fiziksel alanları fizikçilere daha ileri araştırmalar için ilham kaynağı oldu. Örneğin Einstein bunlardan o kadar etkilendi ki, yerçekimi teorisini fiziksel alanların dilinde formüle etti. Faraday'ın çalışmaları da benim üzerimde güçlü bir etki bıraktı. Birkaç yıl önce sicim teorisi, Faraday'ın fiziksel alanları açısından başarılı bir şekilde formüle edildi ve böylece alan sicim teorisinin temeli atıldı. Fizikte birinin kuvvet çizgileri içerisinde düşündüğünü söylemek o kişiye ciddi bir iltifat etmektir.

Dört Temel Etkileşim

Geçtiğimiz iki bin yılda fiziğin en büyük başarılarından biri, evreni yöneten dört tür etkileşimin tanımlanması ve tanımlanması olmuştur. Bunların hepsi Faraday'a borçlu olduğumuz alanların diliyle anlatılabilir. Ancak ne yazık ki bu dört türün hiçbiri çoğu bilim kurgu eserinde tanımlanan kuvvet alanlarının tüm özelliklerine sahip değildir. Bu etkileşim türlerini sıralayalım.

    Yer çekimi. Ayaklarımızın destekten ayrılmasına izin vermeyen sessiz bir güç. Dünyanın ve yıldızların parçalanmasını önler ve Güneş Sistemi ile Galaksinin bütünlüğünün korunmasına yardımcı olur. Yerçekimi olmasaydı, gezegenin dönüşü bizi saatte 1.600 kilometre hızla Dünya'dan uzaya fırlatırdı. Sorun, yerçekiminin özelliklerinin fantastik kuvvet alanlarının özelliklerinin tam tersi olmasıdır. Yerçekimi itme değil, çekme kuvvetidir; son derece zayıftır - nispeten elbette; çok büyük, astronomik mesafelerde çalışır. Başka bir deyişle, hemen hemen her bilim kurgu romanında veya filminde bulunabilecek düz, ince, aşılmaz bariyerin neredeyse tam tersidir. Örneğin, bir tüy tüm bir gezegen olan Dünya tarafından zemine çekilir, ancak biz kolayca Dünya'nın yerçekiminin üstesinden gelebilir ve tüyü tek parmağımızla kaldırabiliriz. Parmaklarımızdan birinin çarpması, ağırlığı altı trilyon kilogramdan fazla olan tüm bir gezegenin çekim kuvvetinin üstesinden gelebilir.

    Elektromanyetizma (EM).Şehirlerimizi aydınlatan güç. Lazerler, radyo, televizyon, modern elektronikler, bilgisayarlar, internet, elektrik, manyetizma - bunların hepsi elektromanyetik etkileşimin tezahürünün sonuçlarıdır. Belki de bu, insanlığın tarihi boyunca kullanmayı başardığı en yararlı güçtür. Yerçekiminden farklı olarak hem çekme hem de itme işlevi görebilir. Ancak çeşitli nedenlerden dolayı kuvvet alanının rolü için uygun değildir. Öncelikle kolaylıkla nötralize edilebilir. Örneğin plastik veya iletken olmayan herhangi bir malzeme, güçlü bir elektrik veya manyetik alana kolaylıkla nüfuz edecektir. Manyetik alana atılan bir plastik parçası, alanın içinden serbestçe uçacaktır. İkincisi, elektromanyetizma büyük mesafelerde çalışır ve bir düzlemde yoğunlaşması kolay değildir. EM etkileşiminin yasaları James Clerk Maxwell'in denklemleriyle açıklanmaktadır ve görünen o ki kuvvet alanları bu denklemlerin çözümü değildir.

    Güçlü ve zayıf nükleer etkileşimler. Zayıf etkileşim, Dünya'nın radyoaktif çekirdeğini ısıtan radyoaktif bozunma kuvvetidir. Bu kuvvet volkanik patlamaların, depremlerin ve kıtasal levhaların sürüklenmesinin arkasındadır. Güçlü etkileşim atom çekirdeğinin parçalanmasını önler; güneşe ve yıldızlara enerji sağlar ve evrenin aydınlatılmasından sorumludur. Sorun, nükleer kuvvetin yalnızca çok küçük mesafelerde, çoğunlukla da atom çekirdeğinde etkili olmasıdır. Çekirdeğin özelliklerine o kadar sıkı bağlıdır ki kontrol edilmesi son derece zordur. Şu anda bu etkileşimi etkilemenin yalnızca iki yolunu biliyoruz: Atom altı bir parçacığı hızlandırıcıda parçalara ayırabiliriz veya bir atom bombasını patlatabiliriz.

Bilim kurgudaki kuvvet alanları bilinen fizik yasalarına uymasa da, gelecekte bir kuvvet alanının yaratılmasını mümkün kılacak boşluklar hâlâ mevcut. Birincisi, belki de henüz laboratuvarda kimsenin göremediği beşinci tür temel etkileşim vardır. Örneğin, bu etkileşimin astronomik mesafelerde değil, yalnızca birkaç santimetrelik mesafelerde işe yaradığı ortaya çıkabilir. (Ancak beşinci tür etkileşimi keşfetmeye yönelik ilk girişimler olumsuz sonuçlar verdi.)

İkincisi, plazmanın kuvvet alanının bazı özelliklerini taklit etmesini sağlayabiliriz. Plazma “maddenin dördüncü halidir”. Maddenin bize tanıdık gelen ilk üç hali katı, sıvı ve gazdır; ancak evrendeki en yaygın madde biçimi plazmadır: iyonize atomlardan oluşan bir gaz. Plazmadaki atomlar birbirine bağlı değildir ve elektronları yoktur, dolayısıyla elektrik yüküne sahiptirler. Elektrik ve manyetik alanlar kullanılarak kolaylıkla kontrol edilebilirler.

Evrenin görünür maddesi çoğunlukla çeşitli plazma türleri biçiminde mevcuttur; güneş, yıldızlar ve yıldızlararası gaz ondan oluşur. Sıradan yaşamda plazmayla neredeyse hiç karşılaşmayız çünkü bu olay Dünya'da nadirdir; ancak plazma görülebilir. Bunu yapmak için yıldırıma, güneşe veya plazma TV ekranına bakmanız yeterlidir.

Güç alanı - kaç yıldır bu tuhaf ifadeyi çeşitli bilim kurgu filmlerinde, kitaplarında ve bilgisayar oyunlarında duyduk. Sanırım dünyada bunun ne olduğunu anlamayan çok az insan kaldı. Bilim adamlarının böyle bir şeyin en azından küçük bir demo versiyonunu yaratma girişimleri şu ana kadar başarısız oldu, çünkü kuvvet alanının temeli süper ağır graviton parçacıklarıdır (mikrodünyadan gelen kütle parçacıkları), elektromanyetik alan sayesinde ince, görünmez bir film halinde döşenecektir. Ne yazık ki ve ah - gravitonlar tıpkı krononlar (zaman parçacıkları) gibi kaprisli parçacıklardır.

Ancak.
Güç alanı mevcut. Bu, özellikle süper ağır çekimde avucunuzla tuğlaları ve tahtaları kırarken gözlenir. Ve ünlü "demir gömlek" Qi Gong vücut koruma sistemi ("demir pantolon", "demir eldivenler", "demir çizmeler" ve demir şapkanın yanı sıra) da bu gizemli güç alanına dayanmaktadır. 90'lı yılların sonunda, sarı basında, Amerikalı bilim adamlarının onlar üzerinde her türlü acımasız deneyi yapmasına izin veren neo-Shaolin hareketinin 5 Çinli keşişi hakkında küçük bir makale parladı: bir araba tarafından hızla ezildiler. saatte 60 km hızla, magnumla vuruldular, dinamit sopalarıyla ve diğer insanlık dışı şeylerle içlerine atıldılar; ama tüm keşişler hayatta ve sağlıklı kaldı. Ayrıca: 2005 yılında Discovery kanalı, gizli eğitim sonucunda çeşitli darbelere karşı insanüstü direnç kazanan küçük bir grup insan (ABD'de yaşayan) hakkında bir rapor gösterdi - süper uzmanların nasıl olduğunu kendi gözlerimle gördüm. kickboks sırasında onlara korkunç tekmeler ve yumruklar uygulandı (eğer biri 80'lerde genç Van Dam'ın bir palmiye ağacını kırıncaya kadar tekmelemek üzere eğitildiği filmini hatırlarsa, o zaman bu tür darbelerden ancak şu şekilde kurtulabileceğini anlayacaksınız: Yıllarca süren zorlu eğitimden sonra bir kişi) - Sadece şoktaydım.

Sonraki.
Neredeyse unutuyordum ve güzel, akıllı bir kadın (adı Anna) sayesinde, size kısaca başka bir tür güç alanından bahsedeceğim - çok güçlü - bu egregorik bir kuvvet koruma alanıdır - çoğunlukla Hıristiyanlar arasında ve Budistler (her şey gezegendeki inananların sayısıyla ilgilidir). Egregorik güç alanı, uzayı ve zamanı bükmek de dahil olmak üzere birçok şeyden kurtarır ve örnekler için uzağa gitmenize gerek yoktur - savaş alanlarında, bazı insanlar binlerce kişinin öldüğü bir cehennemde hayatta kaldı. Ancak bir tarihçi olarak, bu tür bir korumanın insanlar - özellikle ilk asil şövalyeler - gerçek Hıristiyanlar ve içtenlikle inanan insanlar tarafından yaratıldığını rahatlıkla söyleyebilirim. Ve sonra bu teknik Egregor'un hafıza bankasına kaydedildi ve bugün hala kullanılıyor.
Talihsiz kişim hakkında bir daha övünmek ve konuşmak istemiyorum ama benim de böyle egregorik bir güç alanının sahibi olduğum bir dönem yaşadım. Gerçek şu ki, her şeyin bedelini ödemeniz gerekiyor ve tahmin ettiğiniz gibi, bu güçlü Hıristiyan Ortodoks egregorunun görünmez sert ellerinde itaatkar bir kuklaydım - aniden havalandım ve kişisel olarak ihtiyaç duymadığım yerlere gittim, ama en azından görünüşte kaçınılmaz olan birkaç kişinin ölmesinden kurtuldum - ve kendisi de üç büyük araba kazasında tek bir çizik bile almadı (anladığınız gibi bunu hatırlamak pek hoş değil). Bu kuvvet alanının yapısı nedir? Tamamen dalga düzenindedir - yani etrafı saran bir koruma alanı oluşturan yüksek frekanslı salınımlardır (sihir severler için orada hava unsurunun kullanıldığını açıklayacağım) - ve klasik fizik açısından. , her şey mantıksal ve basit bir şekilde açıklanmıştır - manyetik ve elektromanyetik salınımlar.

Ancak kıskanç insanların ve enerji vampirlerinin saldırılarını sürekli olarak püskürtecek bir güç alanı yaratma tekniğiyle ilgileniyoruz ve şimdi size yakın zamanda kendim üzerinde test etmeye başladığım ve testten memnun kaldığım basit ve etkili bir teknikten bahsedeceğim. sonuçlar.

Hadi başlayalım.
Karmaşık bir şey yok - vücudumuza zihinsel olarak şeffaf, viskoz bir jel "sürüyoruz" - en fazla 1 cm kalınlıkta, bu jele aynı anda iki işlev veriyoruz - olumsuz acı verici bilgileri vücudunuzdan çıkarmak ve onu yabancı istiladan korumak için. Bu prosedürü günde üç ila beş kez uygularsanız, yavaş yavaş bunu daha hızlı ve daha iyi yapma becerisini geliştireceksiniz. Ana alanları unutmayın - eller ve yüz (bu arada, birçok kız bunu binlerce yıldır içgüdüsel olarak yüzlerini yıkarken ve yüzlerine makyaj yaparken yapıyor). Ve elbette, asıl önemli olan "görünmez jelin" üçüncü işlevidir - kullanım kaynağı tükendikten sonra (genellikle vücuda uygulandıktan 2-5 saat sonra) otomatik olarak yere düşer. Hazırlıksız bir kişi bile anında "kir parçalarının" düştüğünü hisseder. Son zamanlardaki üzücü deneyimimin de gösterdiği gibi, bu “koruyucu jeli” kendime uygulamadığım iki gün bile büyük sıkıntılara yol açabiliyor.

Kendinize iyi bakın sevgili okuyucular ve unutmayın - Kötülük vardır ve bizden farklı olarak uyumaz ve saldırmak için doğru anı bekler.
Saygılarımla, mütevazı Vovchik'iniz.

Yorumlar

Not: annemin ölümünden iki yıl sonra... şu anda buna gücüm yok... üzgünüm.

Koruyucu kuvvet alanı

I. Seçkin fakat yaşlı bir bilim adamı belirli bir olgunun mümkün olduğunu iddia ediyorsa muhtemelen haklıdır. Eğer belli bir olgunun imkânsız olduğunu iddia ediyorsa büyük olasılıkla yanılıyor.

II. Mümkün olanın sınırlarını tanımlamanın tek yolu o tarafa, imkansıza nüfuz etme cesaretine sahip olmaktır.

III. Yeterince gelişmiş herhangi bir teknoloji sihirden ayırt edilemez.

Arthur C. Clarke'ın Üç Yasası

“Kalkanlarınızı kaldırın!” - Bu, Kaptan Kirk'ün sonsuz dizi "Star Trek"te keskin bir sesle mürettebatına verdiği ilk emirdir; Emirlere itaat eden mürettebat, uzay gemisi Atılgan'ı düşman ateşinden korumak için tasarlanmış güç alanlarını etkinleştirir.

Star Trek hikayesinde güç alanları o kadar önemlidir ki, bunların durumları bir savaşın sonucunu belirleyebilir. Güç alanının enerjisi tükendiğinde, Atılgan'ın gövdesi darbeler almaya başlar, ne kadar uzağa giderse o kadar ezilir; sonunda yenilgi kaçınılmaz hale gelir.

Peki koruyucu güç alanı nedir? Bilimkurguda bu aldatıcı derecede basit bir şeydir: Lazer ışınlarını ve füzeleri aynı kolaylıkla saptırabilen ince, görünmez ama aşılmaz bir bariyer. İlk bakışta, güç alanı o kadar basit görünüyor ki, buna dayalı savaş kalkanlarının oluşturulması - ve yakında - kaçınılmaz görünüyor. Girişimci bir mucidin, bugün veya yarın değil, koruyucu bir güç alanı elde etmeyi başardığını açıklamasını bekliyorsunuz. Ancak gerçek çok daha karmaşıktır.

Modern uygarlıkta devrim yaratan Edison'un ampulü gibi, bir güç alanı da hayatımızın her yönünü derinden etkileyebilir. Ordu, güç alanını yenilmez hale getirmek ve onu düşman füzelerine ve mermilerine karşı aşılmaz bir kalkan oluşturmak için kullanacak. Teorik olarak, bir düğmeye dokunarak köprüler, göz kamaştırıcı otoyollar ve yollar oluşturmak mümkün olacaktır. Bütün şehirler çölde sanki sihirli bir şekilde ortaya çıkacaktı; gökdelenlere kadar içlerindeki her şey yalnızca güç alanlarından inşa edilecek. Şehirlerin üzerindeki güç alanı kubbeleri, sakinlerinin fırtına rüzgarları, kar fırtınaları, kasırgalar gibi hava olaylarını keyfi olarak kontrol etmesine olanak tanıyacak. Güç alanının güvenilir örtüsü altında, okyanusların dibinde bile şehirler inşa etmek mümkün olacaktır. Cam, çelik ve beton tamamen ortadan kaldırılabilir, tüm yapı malzemeleri yerine kuvvet alanları kullanılabilir.

Ancak garip bir şekilde, kuvvet alanının laboratuvarda yeniden üretilmesi son derece zor olan olaylardan biri olduğu ortaya çıkıyor. Hatta bazı fizikçiler, özelliklerini değiştirmeden bunun yapılamayacağına inanıyor.

Ufologlar bu inişlerin yakınında olduğunu iddia ediyor UFO kuvvet alanı beliriyor canlıların cihazlara yaklaşmasını engeller. İlginçtir, ancak bu tür engellerin katılımı olmadan ortaya çıktığı durumlar da olmuştur. UFO.

Bir araba yol boyunca ilerliyor ve aniden elastik ve aşılmaz kauçuk gibi görünmez bir duvara çarpıyor. Bu olay bir gün İngiltere'de Bayan Dorothy Strong ile taksiye bindirilirken yaşandı. Arabanın motoru, yoldaki görünmez bir duvarı aşmaya çalışırken durdu. Mahalle sakinleri de benzer bir durumla karşılaştıklarını ifade etti. Bu 1960 yılındaydı. İnsanlar çıplak elleriyle dokunmaya çalıştığında duvar biraz görünür hale geldi bir güç alanı tarafından yakıldı.

Doğru olsun ya da olmasın, Amerika Birleşik Devletleri 1943'te Gökkuşağı Projesi olarak da adlandırılan Philadelphia Savaş Gemisi Deneyini gerçekleştirdi. Gerçekleştirildi en güçlü elektromanyetik alanın üretilmesi destroyer Eldridge'in yakınında. İddiaya göre gemi anında yüzlerce kilometre uzaktaki başka bir konuma (Norfolk) hareket etti.

Muhrip önce yeşilimsi bir sisle kaplandı ve ardından mürettebatıyla birlikte gözlemcilerin gözleri önünde ortadan kayboldu. Gövdedeki sudaki çöküntü anında düzeldi. Gerçekten de o dönemde savaşan ülkeler gemilerin manyetikliğini gidermek için bir kuvvet alanı denemeleri yapıyorlardı, bu da onları manyetik mayınlardan kurtarıyordu. Alternatif elektromanyetik alan güçlü jeneratörler tarafından yaratılmıştır. "Eldridge" efsanesinin bir temeli var.

Ne olabilir elektromanyetik alan en güçlü gerginlik ve yüksek frekans mı? İnsanlar için tehlikesi, demir içermesi nedeniyle kanı olumsuz yönde etkileyerek özellikle çocuklarda kansere neden olmasıdır. Elektromanyetik alan hamile kadınlar için de tehlikelidir.

Erkeklerde nispeten zayıf bir elektromanyetik alana uzun süre maruz kalma sonucu iskemi gelişir ve yüksek tansiyondan muzdarip olurlar. Metro treni makinistlerinin hastalıklarının istatistikleri buna tanıklık ediyor. Elektromanyetik alanların gücü Tesla ile ölçülür. 0,2 μT'lik bir birimi aşarsa, uzun süreli maruz kalma zaten sağlık açısından tehlikelidir. Kentsel ulaşımda (troleybüslerde) voltaj zaten 200 ila 250 μT arasındadır ve metro trenlerinde binin üzerindedir. Cep telefonlarından gelen radyasyon da tehlikelidir; izin verilen voltaj eşiğini onlarca kez aşar.

Ayrıca uydu televizyonunun gelişmesiyle birlikte insanlar sürekli olarak bombardımana tutulmaktadır. elektromanyetik dalgalar gigahertz cinsinden frekans. Hücre kuleleri resmi tamamlıyor. Bilim adamları bu tür radyasyonun akışını radyasyonun etkisiyle karşılaştırıyorlar. Sürekli elektromanyetizmaya maruz kalan kişilerde kanın pıhtılaşması kötüleşir ve birçok hastalık ortaya çıkar.

Ne yaparsınız, bunlar bizim zamanımız. İnsan mutasyonlarının da yavaş gerçekleşmesi mümkündür, çünkü elektromanyetik alanlar hem germ hücrelerini hem de gen aparatını etkiler.

“Kalkanlarınızı kaldırın!” - Bu, Kaptan Kirk'ün sonsuz dizi "Star Trek"te keskin bir sesle mürettebatına verdiği ilk emirdir; Emirlere itaat eden mürettebat, uzay gemisi Atılgan'ı düşman ateşinden korumak için tasarlanmış güç alanlarını etkinleştirir.

Star Trek hikayesinde güç alanları o kadar önemlidir ki, bunların durumları bir savaşın sonucunu belirleyebilir. Güç alanının enerjisi tükendiğinde, Atılgan'ın gövdesi darbeler almaya başlar, ne kadar uzağa giderse o kadar ezilir; sonunda yenilgi kaçınılmaz hale gelir.

Peki koruyucu güç alanı nedir? Bilimkurguda bu aldatıcı derecede basit bir şeydir: Lazer ışınlarını ve füzeleri aynı kolaylıkla saptırabilen ince, görünmez ama aşılmaz bir bariyer. İlk bakışta, güç alanı o kadar basit görünüyor ki, buna dayalı savaş kalkanlarının oluşturulması - ve yakında - kaçınılmaz görünüyor. Girişimci bir mucidin, bugün veya yarın değil, koruyucu bir güç alanı elde etmeyi başardığını açıklamasını bekliyorsunuz. Ancak gerçek çok daha karmaşıktır.

Modern uygarlıkta devrim yaratan Edison'un ampulü gibi, bir güç alanı da hayatımızın her yönünü derinden etkileyebilir. Ordu, güç alanını yenilmez hale getirmek ve onu düşman füzelerine ve mermilerine karşı aşılmaz bir kalkan oluşturmak için kullanacak. Teorik olarak, bir düğmeye dokunarak köprüler, göz kamaştırıcı otoyollar ve yollar oluşturmak mümkün olacaktır. Bütün şehirler çölde sanki sihirli bir şekilde ortaya çıkacaktı; gökdelenlere kadar içlerindeki her şey yalnızca güç alanlarından inşa edilecek. Şehirlerin üzerindeki güç alanı kubbeleri, sakinlerinin fırtına rüzgarları, kar fırtınaları, kasırgalar gibi hava olaylarını keyfi olarak kontrol etmesine olanak tanıyacak. Güç alanının güvenilir örtüsü altında, okyanusların dibinde bile şehirler inşa etmek mümkün olacaktır. Cam, çelik ve beton tamamen ortadan kaldırılabilir, tüm yapı malzemeleri yerine kuvvet alanları kullanılabilir.

Ancak garip bir şekilde, kuvvet alanının laboratuvarda yeniden üretilmesi son derece zor olan olaylardan biri olduğu ortaya çıkıyor. Hatta bazı fizikçiler, özelliklerini değiştirmeden bunun yapılamayacağına inanıyor.
Michael Faraday

Fiziksel alan kavramı, 19. yüzyılın büyük İngiliz bilim adamının çalışmalarından kaynaklanmaktadır. Michael Faraday.

Faraday'ın ebeveynleri işçi sınıfına aitti (babası bir demirciydi). Kendisi 1800'lerin başında. Bir ciltçinin yanında çırak olarak çalışıyordu ve oldukça sefil bir yaşam sürdürüyordu. Ancak genç Faraday, bilimdeki son dev buluştan büyülenmişti: iki yeni kuvvetin, elektrik ve manyetizmanın gizemli özelliklerinin keşfi. Bu konularda kendisine sunulan tüm bilgileri hevesle özümsedi ve Londra'daki Kraliyet Enstitüsü'nden Profesör Humphry Davy'nin derslerine katıldı.

Profesör Davy bir keresinde ters giden bir kimyasal deney sırasında gözlerini ciddi şekilde yaralamıştı; bir sekretere ihtiyaç vardı ve bu pozisyon için Faraday'ı işe aldı. Yavaş yavaş genç adam, Kraliyet Enstitüsündeki bilim adamlarının güvenini kazandı ve çoğu zaman küçümseyici bir tavra katlanmak zorunda kalmasına rağmen kendisine önemli deneyleri yapma fırsatı verildi. Yıllar geçtikçe Profesör Davy, başlangıçta deneysel çevrelerde yükselen bir yıldız olarak kabul edilen ve zamanla Davy'nin şöhretini gölgede bırakan yetenekli genç asistanının başarılarını giderek daha fazla kıskanmaya başladı. Faraday ancak Davy'nin 1829'daki ölümünden sonra bilimsel özgürlüğe kavuştu ve bir dizi şaşırtıcı keşifte bulundu. Sonuç, tüm şehirlere enerji sağlayan ve dünya medeniyetinin gidişatını değiştiren elektrik jeneratörlerinin yaratılmasıydı.

Faraday'ın en büyük keşiflerinin anahtarı kuvvet veya fiziksel alanlardı. Demir talaşlarını bir mıknatısın üzerine yerleştirip sallarsanız, talaşların örümcek ağına benzer bir düzende düzenlendiğini ve mıknatısın etrafındaki tüm alanı kapladığını göreceksiniz. "Ağın iplikleri" Faraday'ın güç hatlarıdır. Elektrik ve manyetik alanların uzayda nasıl dağıldığını açıkça gösteriyorlar. Örneğin, Dünya'nın manyetik alanını grafiksel olarak tasvir ederseniz, çizgilerin Kuzey Kutbu bölgesinden bir yerden geldiğini ve ardından Güney Kutbu bölgesinden dünyaya dönüp geri döndüğünü göreceksiniz. Benzer şekilde, fırtına sırasında yıldırımın elektrik alan çizgilerini çizerseniz, bunların yıldırımın ucunda birleştiğini göreceksiniz.

Faraday için boş alan hiç de boş değildi; uzaktaki nesnelerin hareket etmesini sağlayan kuvvet çizgileriyle doluydu.

(Faraday'ın yoksul gençliği onun resmi bir eğitim almasını engelliyordu ve matematikten neredeyse hiç anlamıyordu; sonuç olarak defterleri denklemler ve formüllerle değil, elle çizilmiş alan çizgileri diyagramlarıyla doluydu. İronik bir şekilde, bu onundu. Matematik eğitimi eksikliği onu, bugün herhangi bir fizik ders kitabında görülebilecek muhteşem kuvvet çizgileri diyagramları geliştirmeye yöneltmiştir. Bilimdeki fiziksel resim, onu tanımlamak için kullanılan matematiksel aygıttan genellikle daha önemlidir.)

Tarihçiler, Faraday'ı tüm dünya bilim tarihindeki en önemli kavramlardan biri olan fiziksel alanların keşfine tam olarak neyin yönlendirdiği hakkında birçok varsayım öne sürdüler. Hemen hemen tüm modern fizik, istisnasız, Faraday alanlarının dilinde yazılmıştır. 1831'de Faraday, fiziksel alanlar alanında uygarlığımızı sonsuza dek değiştirecek önemli bir keşif yaptı. Bir gün bir çocuk oyuncağı olan mıknatısı tel çerçeve üzerinde taşırken, mıknatısın temas etmemesine rağmen çerçevenin içinde bir elektrik akımı oluştuğunu fark etti. Bu, bir mıknatısın görünmez alanının, uzaktan elektronların hareket etmesine ve bir akım yaratmasına neden olabileceği anlamına geliyordu.

O ana kadar işe yaramaz resimler, boş hayal gücünün meyvesi olarak kabul edilen Faraday'ın kuvvet alanları, nesneleri hareket ettirebilen ve enerji üretebilen gerçek bir maddi kuvvete dönüştü. Bugün kesin olarak şunu söyleyebiliriz: Bu sayfayı okumak için kullandığınız ışık kaynağı, enerjisini Faraday'ın elektromanyetizma alanındaki keşiflerinden alıyor. Dönen bir mıknatıs, bir iletken içindeki elektronları iten ve hareket etmelerine neden olan bir alan yaratır ve daha sonra bir ampulü çalıştırmak için kullanılabilecek bir elektrik akımı yaratır. Dünya çapında şehirlere enerji sağlayan elektrik jeneratörleri bu prensibe dayanmaktadır. Örneğin bir barajdan düşen suyun akışı, türbin içindeki dev bir mıknatısın dönmesine neden olur; mıknatıs teldeki elektronları iterek bir elektrik akımı oluşturur; akım da yüksek gerilim kabloları aracılığıyla evlerimize akıyor.

Başka bir deyişle, Michael Faraday'ın güç alanları, elektrikli lokomotiflerden en son bilgisayar sistemlerine, internete ve cep bilgisayarlarına kadar modern uygarlığı ve onun tüm tezahürlerini yönlendiren güçlerin ta kendisidir.

Bir buçuk yüzyıl boyunca Faraday'ın fiziksel alanları fizikçilere daha ileri araştırmalar için ilham kaynağı oldu. Örneğin Einstein bunlardan o kadar etkilendi ki, yerçekimi teorisini fiziksel alanların dilinde formüle etti. Faraday'ın çalışmaları da benim üzerimde güçlü bir etki bıraktı. Birkaç yıl önce, Faraday'ın fiziksel alanları açısından sicim teorisini başarılı bir şekilde formüle ettim ve böylece alan sicimi teorisinin temelini oluşturdum. Fizikte birinin kuvvet çizgileri içerisinde düşündüğünü söylemek o kişiye ciddi bir iltifat etmektir.
Dört Temel Etkileşim

Geçtiğimiz iki bin yılda fiziğin en büyük başarılarından biri, evreni yöneten dört tür etkileşimin tanımlanması ve tanımlanması olmuştur. Bunların hepsi Faraday'a borçlu olduğumuz alanların diliyle anlatılabilir. Ancak ne yazık ki bu dört türün hiçbiri çoğu bilim kurgu eserinde tanımlanan kuvvet alanlarının tüm özelliklerine sahip değildir. Bu etkileşim türlerini sıralayalım.

1. Yerçekimi. Ayaklarımızın destekten ayrılmasına izin vermeyen sessiz bir güç. Dünyanın ve yıldızların parçalanmasını önler ve Güneş Sistemi ile Galaksinin bütünlüğünün korunmasına yardımcı olur. Yerçekimi olmasaydı, gezegenin dönüşü bizi saatte 1.600 kilometre hızla Dünya'dan uzaya fırlatırdı. Sorun, yerçekiminin özelliklerinin fantastik kuvvet alanlarının özelliklerinin tam tersi olmasıdır. Yerçekimi itme değil, çekme kuvvetidir; son derece zayıftır - nispeten elbette; çok büyük, astronomik mesafelerde çalışır. Başka bir deyişle, hemen hemen her bilim kurgu romanında veya filminde bulunabilecek düz, ince, aşılmaz bariyerin neredeyse tam tersidir. Örneğin, bir tüy tüm bir gezegen olan Dünya tarafından zemine çekilir, ancak biz kolayca Dünya'nın yerçekiminin üstesinden gelebilir ve tüyü tek parmağımızla kaldırabiliriz. Parmaklarımızdan birinin çarpması, ağırlığı altı trilyon kilogramdan fazla olan tüm bir gezegenin çekim kuvvetinin üstesinden gelebilir.

2. Elektromanyetizma (EM). Şehirlerimizi aydınlatan güç. Lazerler, radyo, televizyon, modern elektronikler, bilgisayarlar, internet, elektrik, manyetizma - bunların hepsi elektromanyetik etkileşimin tezahürünün sonuçlarıdır. Belki de bu, insanlığın tarihi boyunca kullanmayı başardığı en yararlı güçtür. Yerçekiminden farklı olarak hem çekme hem de itme işlevi görebilir. Ancak çeşitli nedenlerden dolayı kuvvet alanının rolü için uygun değildir. Öncelikle kolaylıkla nötralize edilebilir. Örneğin plastik veya iletken olmayan herhangi bir malzeme, güçlü bir elektrik veya manyetik alana kolaylıkla nüfuz edecektir. Manyetik alana atılan bir plastik parçası, alanın içinden serbestçe uçacaktır. İkincisi, elektromanyetizma büyük mesafelerde çalışır ve bir düzlemde yoğunlaşması kolay değildir. EM etkileşiminin yasaları James Clerk Maxwell'in denklemleriyle açıklanmaktadır ve görünen o ki kuvvet alanları bu denklemlerin çözümü değildir.

3 ve 4. Güçlü ve zayıf nükleer etkileşimler. Zayıf etkileşim, Dünya'nın radyoaktif çekirdeğini ısıtan radyoaktif bozunma kuvvetidir. Bu kuvvet volkanik patlamaların, depremlerin ve kıtasal levhaların sürüklenmesinin arkasındadır. Güçlü etkileşim atom çekirdeğinin parçalanmasını önler; güneşe ve yıldızlara enerji sağlar ve evrenin aydınlatılmasından sorumludur. Sorun, nükleer kuvvetin yalnızca çok küçük mesafelerde, çoğunlukla da atom çekirdeğinde etkili olmasıdır. Çekirdeğin özelliklerine o kadar sıkı bağlıdır ki kontrol edilmesi son derece zordur. Şu anda bu etkileşimi etkilemenin yalnızca iki yolunu biliyoruz: Atom altı bir parçacığı hızlandırıcıda parçalara ayırabiliriz veya bir atom bombasını patlatabiliriz.

Bilim kurgudaki kuvvet alanları bilinen fizik yasalarına uymasa da, gelecekte bir kuvvet alanının yaratılmasını mümkün kılacak boşluklar hâlâ mevcut. Birincisi, belki de henüz laboratuvarda kimsenin göremediği beşinci tür temel etkileşim vardır. Örneğin, bu etkileşimin astronomik mesafelerde değil, yalnızca birkaç santimetrelik mesafelerde işe yaradığı ortaya çıkabilir. (Ancak beşinci tür etkileşimi keşfetmeye yönelik ilk girişimler olumsuz sonuçlar verdi.)

İkinci olarak, plazmanın kuvvet alanının bazı özelliklerini taklit etmesini sağlayabiliriz. Plazma “maddenin dördüncü halidir”. Maddenin bize tanıdık gelen ilk üç hali katı, sıvı ve gazdır; ancak evrendeki en yaygın madde biçimi plazmadır: iyonize atomlardan oluşan bir gaz. Plazmadaki atomlar birbirine bağlı değildir ve elektronları yoktur, dolayısıyla elektrik yüküne sahiptirler. Elektrik ve manyetik alanlar kullanılarak kolaylıkla kontrol edilebilirler.

Evrenin görünür maddesi çoğunlukla çeşitli plazma türleri biçiminde mevcuttur; güneş, yıldızlar ve yıldızlararası gaz ondan oluşur. Sıradan yaşamda plazmayla neredeyse hiç karşılaşmayız çünkü bu olay Dünya'da nadirdir; ancak plazma görülebilir. Bunu yapmak için yıldırıma, güneşe veya plazma TV ekranına bakmanız yeterlidir.
Plazma pencereler

Yukarıda belirtildiği gibi, bir gazı yeterince yüksek bir sıcaklığa ısıtırsanız ve böylece plazma elde ederseniz, o zaman manyetik ve elektrik alanların yardımıyla onu tutmak ve ona şekil vermek mümkün olacaktır. Örneğin plazma bir tabaka veya pencere camı şeklinde şekillendirilebilir. Üstelik böyle bir "plazma penceresi", vakum ile sıradan hava arasında bir bölme olarak kullanılabilir. Prensip olarak, bu şekilde uzay aracının içinde havanın tutulması ve uzaya kaçmasının önlenmesi mümkün olacaktır; Bu durumda plazma, açık alan ile gemi arasındaki sınırı oluşturan uygun, şeffaf bir kabuk oluşturur.

Star Trek serisinde, özellikle küçük bir uzay mekiğinin bulunduğu ve fırlatıldığı bölmeyi dış uzaydan izole etmek için bir kuvvet alanı kullanılıyor. Ve bu sadece dekorasyonlardan tasarruf etmek için yapılan akıllıca bir hamle değil; böyle şeffaf, görünmez bir film oluşturulabilir.

Plazma penceresi 1995 yılında Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nda (Long Island, New York) fizikçi Eddie Gershkovich tarafından icat edildi. Bu cihaz başka bir problemin çözümü sürecinde geliştirildi - elektron ışını kullanarak metallerin kaynaklanması problemi. Kaynakçının asetilen hamlacı, metali sıcak gaz akışıyla eritir ve ardından metal parçalarını birleştirir. Elektron ışınının metalleri geleneksel kaynak yöntemleriyle elde edilenden daha hızlı, daha temiz ve daha ucuza kaynaklayabildiği bilinmektedir. Elektronik kaynak yönteminin temel sorunu vakumda yapılmasının gerekli olmasıdır. Bu gereklilik büyük rahatsızlık yaratır çünkü bu, belki de tüm oda büyüklüğünde bir vakum odası inşa etmek anlamına gelir.

Bu sorunu çözmek için Dr. Gershkovich plazma penceresini icat etti. Bu cihaz yalnızca 3 fit yüksekliğinde ve 1 fit çapındadır; gazı 6500 °C sıcaklığa ısıtır ve böylece elektrik ve manyetik alanlar tarafından anında hapsedilen bir plazma oluşturur. Plazma parçacıkları, herhangi bir gazın parçacıkları gibi, havanın içeri girip vakum odasını doldurmasını önleyen basınç uygular. (Plazma penceresinde argon kullanırsanız, tıpkı Star Trek'teki güç alanı gibi mavimsi bir parıltı yayar.)

Plazma pencerenin uzay endüstrisinde ve endüstride geniş uygulama alanı bulacağı açıktır. Endüstride bile mikro işleme ve kuru dağlama sıklıkla vakum gerektirir, ancak bunu üretim sürecinde kullanmak çok pahalı olabilir. Ancak artık plazma pencerenin icadıyla tek tuşla vakumu tutmak kolay ve ucuz olacak.

Peki plazma penceresi aşılmaz bir kalkan olarak kullanılabilir mi? Seni silah atışından koruyacak mı? Gelecekte, içine düşen nesneleri buharlaştırmaya yetecek kadar daha fazla enerjiye ve sıcaklığa sahip olan plazma pencerelerin ortaya çıkacağı hayal edilebilir. Ancak bilim kurgu çalışmalarından bilinen özelliklere sahip daha gerçekçi bir güç alanı oluşturmak için çeşitli teknolojilerin çok katmanlı bir kombinasyonu gerekli olacaktır. Her katman tek başına bir gülleyi durduracak kadar güçlü olmayabilir, ancak birkaç katman birlikte yeterli olabilir.

Böyle bir kuvvet alanının yapısını hayal etmeye çalışalım. Dış katman, örneğin süper şarjlı bir plazma penceresi, metalleri buharlaştırmaya yetecek bir sıcaklığa ısıtıldı. İkinci katman, yüksek enerjili lazer ışınlarından oluşan bir perde olabilir. Binlerce kesişen lazer ışınından oluşan böyle bir perde, içinden geçen nesneleri ısıtacak ve onları etkili bir şekilde buharlaştıracak uzaysal bir kafes oluşturacaktır. Bir sonraki bölümde lazerler hakkında daha fazla konuşacağız.

Dahası, lazer perdesinin arkasında, "karbon nanotüplerden" oluşan uzaysal bir kafes hayal edebilirsiniz - tek tek karbon atomlarından oluşan, duvarları bir atom kalınlığında olan küçük tüpler. Bu şekilde borular çelikten kat kat daha güçlü olur. Şu anda dünyada üretilen en uzun karbon nanotüpü yalnızca 15 mm uzunluğundadır, ancak isteğe bağlı uzunlukta karbon nanotüpler oluşturabileceğimiz günü şimdiden hayal edebiliyoruz. Karbon nanotüplerden uzaysal bir ağ örmenin mümkün olacağını varsayalım; bu durumda çoğu nesneyi yansıtabilen son derece dayanıklı bir ekran elde ederiz. Bu ekran görünmez olacak çünkü her bir nanotüp, kalınlık açısından bir atomla karşılaştırılabilir, ancak karbon nanotüplerden oluşan uzamsal ağ, dayanıklılık açısından diğer tüm malzemeleri geride bırakacak.

Dolayısıyla, bir plazma penceresi, bir lazer perdesi ve bir karbon nanotüp ekranın kombinasyonunun, neredeyse aşılması imkansız, görünmez bir duvar yaratmanın temelini oluşturabileceğine inanmak için nedenlerimiz var.

Ancak bu kadar çok katmanlı bir kalkan bile bilim kurgunun kuvvet alanına atfettiği tüm özellikleri gösteremez. Yani şeffaf olacak yani lazer ışınını durduramayacak. Lazer toplarıyla yapılan bir savaşta çok katmanlı kalkanlarımız işe yaramayacak.

Lazer ışınını durdurmak için, kalkanın yukarıdakilere ek olarak güçlü bir "fotokromatiklik" veya değişken şeffaflık özelliğine sahip olması gerekir. Günümüzde UV ışınlarına maruz kaldığında kararabilen güneş gözlüklerinin üretiminde bu özelliklere sahip malzemeler kullanılmaktadır. Malzemenin değişken şeffaflığı, en az iki durumda bulunabilen moleküllerin kullanılmasıyla elde edilir. Moleküllerin bir durumunda böyle bir malzeme şeffaftır. Ancak UV radyasyonunun etkisi altında moleküller anında farklı bir duruma dönüşür ve malzeme şeffaflığını kaybeder.

Belki bir gün nanoteknolojiyi kullanarak karbon nanotüpleri kadar güçlü ve lazer ışınının etkisi altında optik özelliklerini değiştirebilen bir madde elde edebileceğiz. Böyle bir maddeden yapılan bir kalkan, yalnızca parçacık akışlarını veya silah mermilerini değil, aynı zamanda lazer saldırısını da durdurabilecektir. Ancak şu anda lazer ışınını durdurabilecek değişken şeffaflık malzemeleri mevcut değildir.
Manyetik kaldırma

Bilim kurguda kuvvet alanları, ışın silahlarından gelen saldırıları yansıtmanın yanı sıra başka bir işleve daha hizmet eder; yani, kişinin yerçekimi kuvvetinin üstesinden gelmesini sağlayan bir destek görevi görür. Geleceğe Dönüş filminde Michael Fox uçan kayağa biniyor; Bu şey her yönüyle tanıdık bir kaykayı andırıyor, yalnızca dünya yüzeyinin üzerinde havada "sürüyor". Bugün bildiğimiz fiziksel yasalar, böyle bir yerçekimi önleyici cihazın uygulanmasına izin vermiyor (Bölüm 10'da göreceğimiz gibi). Ancak gelecekte başka cihazların da yaratılabileceğini hayal edebiliyoruz: havada asılı duran tahtalar ve havada asılı duran manyetik kaldırma arabaları; Bu makineler büyük nesneleri kolaylıkla kaldırıp tutmamızı sağlayacak. Gelecekte, "oda sıcaklığında süperiletkenlik" uygun fiyatlı bir gerçeklik haline gelirse, insanlar manyetik alanların gücünü kullanarak nesneleri havaya kaldırabilecek.

Kalıcı bir mıknatısın kuzey kutbunu benzer bir mıknatısın kuzey kutbuna yaklaştırırsak mıknatıslar birbirini itecektir. (Mıknatıslardan birini ters çevirip güney kutbunu diğerinin kuzey kutbuna getirirsek, iki mıknatıs birbirini çekecektir.) Mıknatısların benzer kutuplarının birbirini itmesi ilkesi, büyük ağırlıkları yerden kaldırmak için de kullanılabilir. zemin. Teknolojik olarak gelişmiş maglev trenleri halihazırda birçok ülkede inşa ediliyor. Bu tür trenler raylar boyunca değil, asgari mesafeden onların üzerinden geçiyor; Sıradan mıknatıslar tarafından asılı tutulurlar. Trenler havada yüzüyor gibi görünüyor ve sıfır sürtünme sayesinde rekor hızlara ulaşabiliyor.

Dünyanın ilk ticari otomatik maglev taşıma sistemi 1984 yılında Britanya'nın Birmingham şehrinde başlatıldı. Uluslararası havaalanı terminalini ve yakındaki tren istasyonunu birbirine bağladı. Manyetik kaldırma trenleri aynı zamanda Almanya, Japonya ve Kore'de de faaliyet göstermektedir, ancak çoğu yüksek hızlar için tasarlanmamıştır. İlk yüksek hızlı ticari maglev treni, Şanghay'da güzergahın yeni başlatılan bölümünde çalışmaya başladı; bu tren ray boyunca 431 km/saat'e varan hızlarla hareket ediyor. Yamanashi Eyaletindeki bir Japon maglev treni 581 km/saat hıza ulaştı; bu, tekerlekli geleneksel trenlerden çok daha hızlıydı.

Ancak maglev cihazları son derece pahalıdır. Verimliliklerini artırmanın yollarından biri, mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara soğutulduğunda elektrik direncini tamamen kaybeden süper iletkenlerin kullanılmasıdır. Süperiletkenlik olgusu 1911'de Heike Kamerlingh Onnes tarafından keşfedildi. Bunun özü, bazı maddelerin 20 K'nin (mutlak sıfırın 20° üstü) altındaki bir sıcaklığa soğutulduğunda tüm elektrik direncini kaybetmesiydi. Kural olarak, metal soğudukça elektrik direnci giderek azalır. (Gerçek şu ki, bir iletken içindeki elektronların yönsel hareketi, atomların rastgele titreşimleri tarafından engellenmektedir. Sıcaklık düştükçe, rastgele titreşimlerin aralığı azalır ve elektrik daha az dirençle karşılaşır.) Ancak Kamerlingh Onnes, kendisini de hayrete düşürerek, Bazı malzemelerin belirli bir kritik sıcaklıktaki direncinin keskin bir şekilde sıfıra düştüğünü keşfetti.

Fizikçiler elde edilen sonucun önemini hemen anladılar. Uzun mesafelerde iletim yaparken, elektrik hatları önemli miktarda elektrik kaybeder. Ancak direnç ortadan kaldırılabilirse elektrik herhangi bir yere neredeyse bedavaya iletilebilir. Genel olarak kapalı bir devrede uyarılan bir elektrik akımı, milyonlarca yıl boyunca enerji kaybı olmadan devrede dolaşabilir. Üstelik bu olağanüstü akımlardan inanılmaz güce sahip mıknatıslar yaratmak hiç de zor olmayacaktır. Ve bu tür mıknatıslarla çok büyük yükleri çaba harcamadan kaldırmak mümkün olacaktır.

Süperiletkenlerin harika yeteneklerine rağmen kullanımları çok zordur. Büyük mıknatısları aşırı soğuk sıvıların bulunduğu tanklarda tutmak çok pahalıdır. Sıvıları soğuk tutmak için devasa soğuk fabrikalara ihtiyaç duyulacak, bu da süper iletken mıknatısların maliyetini stratosferik boyutlara çıkaracak ve kullanımlarını kârsız hale getirecek.

Ancak bir gün fizikçiler, oda sıcaklığına ısıtıldığında bile süper iletkenlik özelliklerini koruyan bir madde yaratabilirler. Oda sıcaklığında süperiletkenlik, katı hal fizikçilerinin “kutsal kâsesidir”. Bu tür maddelerin üretimi büyük ihtimalle ikinci sanayi devriminin başlangıcı olacaktır. Arabaları ve trenleri yüzdürebilecek güçlü manyetik alanlar o kadar ucuzlayacak ki, "kayma arabaları" bile ekonomik açıdan uygun hale gelebilecek. Oda sıcaklığında özelliklerini koruyan süperiletkenlerin icadıyla “Geleceğe Dönüş”, “Azınlık Raporu” ve “Yıldız Savaşları” filmlerinde gördüğümüz fantastik uçan arabalar büyük ihtimalle gerçeğe dönüşecek.

Prensip olarak, bir kişinin süper iletken mıknatıslardan yapılmış, yerden serbestçe uçmasına izin verecek özel bir kemer takabilmesi oldukça düşünülebilir. Böyle bir kemerle Süpermen gibi havada uçulabilir. Aslında, oda sıcaklığında süperiletkenlik o kadar dikkat çekici bir olgudur ki, bu tür süperiletkenlerin icadı ve kullanımı birçok bilim kurgu romanında anlatılmıştır (örneğin, Larry Niven'in 1970'te yarattığı Ringworld roman serisi).

Onlarca yıldır fizikçiler oda sıcaklığında süperiletken olabilecek maddeleri aramakta başarısız oldular. Sıkıcı ve sıkıcı bir süreçti; deneme yanılma yoluyla araştırma yapmak, bir materyali birbiri ardına test etmek. Ancak 1986'da "yüksek sıcaklıkta süper iletkenler" adı verilen yeni bir madde sınıfı keşfedildi; bu maddeler mutlak sıfırın yani 90 K'nin 90° üzerindeki sıcaklıklarda süperiletkenlik kazandılar. Bu keşif fizik dünyasında gerçek bir sansasyon yarattı. Sanki kanalın kapıları ardına kadar açılmış gibiydi. Aylar geçtikçe fizikçiler süperiletkenlik alanında yeni bir dünya rekoru kırmak için birbirleriyle yarıştı. Hatta bir ara oda sıcaklığındaki süperiletkenliğin bilim kurgu romanlarının sayfalarından çıkıp gerçeğe dönüşeceği bile görülüyordu. Ancak yıllar süren hızlı gelişmenin ardından, yüksek sıcaklık süperiletkenlerine yönelik araştırmalar yavaşlamaya başladı.

Şu anda, yüksek sıcaklık süper iletkenleri için dünya rekoru, 138 K'de (-135 ° C) süper iletken hale gelen, bakır, kalsiyum, baryum, talyum ve cıvadan oluşan karmaşık bir oksit olan bir madde tarafından tutulmaktadır. Bu nispeten yüksek sıcaklık hala oda sıcaklığından çok uzaktır. Ancak bu aynı zamanda önemli bir dönüm noktasıdır. Azot 77 K'de sıvı hale gelir ve sıvı nitrojenin maliyeti normal sütle hemen hemen aynıdır. Bu nedenle, yüksek sıcaklıktaki süper iletkenleri soğutmak için sıradan sıvı nitrojen kullanılabilir; bu ucuzdur. (Elbette, oda sıcaklığında süper iletken olarak kalan süper iletkenlerin soğutulmasına hiç gerek kalmayacaktır.)

Başka bir şey hoş değil. Şu anda yüksek sıcaklık süperiletkenlerinin özelliklerini açıklayacak bir teori yoktur. Üstelik bunların nasıl çalıştığını açıklayabilecek girişimci fizikçiyi Nobel Ödülü bekliyor. (Bilinen yüksek sıcaklık süperiletkenlerinde, atomlar farklı katmanlar halinde düzenlenir. Birçok fizikçi, elektronların her katman içinde serbestçe hareket etmesine izin veren ve böylece süperiletkenlik yaratan şeyin seramik malzemenin katmanları olduğunu teorileştirir. Ancak bunun tam olarak nasıl ve neden gerçekleştiği açıklanmaktadır. hala bir gizem.)

Bilgi eksikliği, fizikçileri eski moda yöntemlerle, deneme yanılma yoluyla yeni yüksek sıcaklık süperiletkenleri aramaya zorluyor. Bu, oda sıcaklığındaki meşhur süperiletkenliğin herhangi bir zamanda keşfedilebileceği anlamına geliyor; yarın, bir yıl içinde ya da hiçbir zaman. Bu özelliklere sahip bir maddenin ne zaman bulunacağını, bulunup bulunamayacağını kimse bilemez.

Ancak oda sıcaklığında süper iletkenler keşfedilirse, bunların keşfi muhtemelen büyük bir yeni buluş ve ticari uygulama dalgasına yol açacaktır. Dünyanın manyetik alanından (0,5 Gauss) milyon kat daha güçlü manyetik alanlar olağan hale gelebilir.

Tüm süperiletkenlerin doğasında bulunan özelliklerden birine Meissner etkisi denir. Bir süperiletkenin üzerine bir mıknatıs yerleştirirseniz, mıknatıs sanki görünmez bir güç tarafından destekleniyormuş gibi havada asılı kalacaktır. [Meissner etkisinin nedeni, bir mıknatısın bir süperiletken içinde kendi “ayna görüntüsünü” yaratma özelliğine sahip olmasıdır, böylece gerçek mıknatıs ve onun yansıması birbirini itmeye başlar. Bu etkinin bir başka açık açıklaması da süperiletkenin manyetik alandan etkilenmemesidir. Manyetik alanı dışarı itiyor gibi görünüyor. Bu nedenle, bir süperiletken üzerine bir mıknatıs yerleştirirseniz, süperiletkenle temas ettiğinde mıknatısın alan çizgileri bozulacaktır. Bu kuvvet çizgileri mıknatısı yukarı doğru iterek havaya yükselmesine neden olur.)

Eğer insanlık Meissner etkisini kullanma fırsatı bulursa geleceğin otoyolunun böyle özel seramiklerle kaplandığını hayal edebiliriz. Daha sonra kemerimize veya arabanın altına yerleştirilen mıknatıslar yardımıyla sihirli bir şekilde yolun üzerinde süzülüyor ve herhangi bir sürtünme veya enerji kaybı olmadan hedefimize koşabiliyoruz.

Meissner etkisi yalnızca metaller gibi manyetik malzemelerle çalışır, ancak süper iletken mıknatıslar aynı zamanda paramanyetik veya diyamanyetik malzemeler olarak bilinen manyetik olmayan malzemeleri havaya kaldırmak için de kullanılabilir. Bu maddelerin kendileri manyetik özelliklere sahip değildir; bunları yalnızca harici bir manyetik alanın varlığında ve etkisi altında elde ederler. Paramanyetik malzemeler harici bir mıknatıs tarafından çekilirken diyamanyetik malzemeler itilir.

Örneğin su diyamanyetiktir. Tüm canlılar sudan oluştuğu için güçlü bir manyetik alan karşısında onlar da havada asılı kalabilirler. Yaklaşık 15 T'lik (Dünya'nın manyetik alanından 30.000 kat daha güçlü) manyetik indüksiyona sahip bir alanda, bilim insanları kurbağa gibi küçük hayvanları havaya kaldırmayı çoktan başardılar. Ancak oda sıcaklığında süperiletkenlik gerçeğe dönüşürse, manyetik olmayan büyük nesnelerin diyamanyetik özelliklerinden yararlanarak havaya kaldırılması mümkün olacaktır.

Sonuç olarak, kuvvet alanlarının genellikle bilim kurgu literatüründe tanımlandığı biçimde, Evrenimizdeki dört temel etkileşimin tanımıyla tutarlı olmadığını belirtiyoruz. Ancak bir kişinin, plazma pencereleri, lazer perdeleri, karbon nanotüpleri ve değişken şeffaflığa sahip maddeler de dahil olmak üzere çok katmanlı kalkanlar kullanarak bu hayali alanların birçok özelliğini taklit edebileceğini varsayabiliriz. Ancak gerçekte böyle bir kalkan ancak birkaç on yıl, hatta bir yüzyıl içinde geliştirilebilir. Ve eğer oda sıcaklığında süperiletkenlik keşfedilirse, insanlık güçlü manyetik alanları kullanma fırsatına sahip olacak; Belki onların yardımıyla bilim kurgu filmlerinde gördüğümüz gibi arabaları ve trenleri havaya kaldırmak mümkün olacak.

Bütün bunları hesaba katarak kuvvet alanlarını I. Sınıf İmkansızlık olarak sınıflandıracağım, yani onları günümüz teknolojisiyle imkansız olan, ancak önümüzdeki yüzyıl içinde değiştirilmiş bir biçimde gerçekleştirilecek bir şey olarak tanımlayacağım.