Ang Stun Guns of Sci-Fi ay Higit Pa Science, Less Fiction

Tuwing tag-init, ang mga mahilig sa pelikula ay kadalasang mabibilang sa pagkakasunod-sunod ng aksyon na pantaktika ng Sci-Fi na may isang gun ng pagbaril sa lahat ng bagay mula sa mga de-koryenteng bolts sa mga lasers - hindi kailanman mga bala.

Ang tag-init na ito ay hindi nabigo sa harap na iyon. Noong Hunyo, mayroong mga higanteng laser-gun sa Araw ng Kalayaan: muling pagkabuhay at ngayon ay nasa Ghostbusters, nakikita natin ang ating mga bayani na nagpapaputok ng sorkcrew na "proton stream," mula sa kanilang iconic "proton pack." Star Trek Beyond ang crew ng starship Enterprise patuloy na pinangungunahan ang kanilang sinubukan-at-totoo-ngunit-sopistikadong gun ng Sci-fi ray, ang "phaser." Hindi alintana kung ang mga armas ay nakatakdang magwelga, mga dayuhan sa pagbaril, o pagwasak ng mga multo, ang tanong ay ito: Sigurado zap-gun maaaring totoo?

Oras ng pagtatatuwa: Malinaw na pareho ang "phaser" ng Star Trek at ang "proton pack" ng Ghostbusters ay hindi partikular na itinatanghal bilang mga lasers sa kani-kanilang mga fictional katotohanan. Ang isang phaser ay parang isang "phased enerhiya na armas," ngunit ito ay pinangalanan lamang iyon Star Trek ay maaaring makakuha ng malayo sa paggawa ng mga bagay lasers ay hindi maaaring. (Plus, ang orihinal na crew ng Enterprise sa "The Cage," sa katunayan ay gumamit ng "laser pistols.")

Ang "positron colliders" at "proton wands" ng bawat pag-ulit ng Ghostbusters ay sadyang dinisenyo upang baguhin ang likas na katangian ng negatibo at positibong mga proton at mga electron upang makuha ang mga ghost. Dahil ang pagkuha ng mga multo ay imposible - ang mga ghost ay hindi tunay - kung ano ang interesado kami dito ay kung paano pareho ang mga armas na talagang gumagana.) Ang mga Phaser at proton daluyan parehong naglalabas ng init, ay makulay, at maaaring magaan ang mga bagay sa apoy at pumutol ng mga bagay. Ngunit mayroon ba tayong anumang katulad nila sa tunay na mundo?

Ang isang bagay ay sigurado: Ang mga blasters at ray-gun ng science fiction ay talagang pre-date na mga real lasers. Noong 1898, ang H.G. Wells Ang Digmaan ng Mundo nakita ang mga Martian nito na nag-aangat ng "init-ray." Simula sa kanyang unang naka-print na hitsura sa 1928 novella ng Philip Francis Nowlan, Armageddon 2419 A.D, Si Anthony "Buck" Rogers ay nagpaputok ng mga pagkakaiba-iba ng isang "atomic pistol." Naisip bilang isang sandata na nagbawas ng mga target nito pabalik sa kanilang mga pangunahing atoms (isang "atomizer"), ang fictional space-pistol ni Buck ay nakakita ng maraming mga pag-ulit, ngunit ang pinakasikat ay marahil ang 1935 na bersyon na ginamit sa popular na black-and-white serials na naglalagay ng Buster Crabbe. Na ang atomizer ay umakyat sa mainstream na kultura ng pop at naging isang icon kapag itinampok ito sa manggas ng self-titled album ng Foo Fighter noong 1995.

Gayunpaman, karamihan sa mga armas ay itinuturing na mahigpit sa domain ng nakakatawa agham bungang-isip, sa punto ng pagiging malawak na itinuturing na walang katotohanan.

Iyon ay, hanggang sa paligid ng katapusan ng 1950s kapag laser ay imbento. Ang imbensyon ng laser ay contested; sa Bell Laboratories noong 1957, ang mga physicist na si Charles Hard Townes at Arthur Leonard Schawlow ay bumuo ng iba't ibang mga application para sa isang "optical maser," na mahalagang teknolohiya na maaaring tumuon sa mga signal ng microwave gamit ang nakikitang liwanag. Gayunman, sa halos parehong oras, isang estudyante sa graduate sa physics ang nagtanghal ng isang doktor na tesis para sa isang aparato na tinatawag siyang "laser." Sa loob ng 28 taon, ang isang kaso na inihaw sa pagitan ng mga siyentipiko at ng doktoral na estudyante, si Gordan Gould. At samantalang hindi pa rin malinaw kung nakapag-iisa si Gould sa ideya ng mga lasers ng Townes at Schawlow o maliwanag na nakaagaw ng isang ideya, ang laser ay nagtataglay ng sarili bilang hindi lamang isang pang-agham na himala kundi isang pang-agham na pang-agham.

Ang terminong "laser" ay isang magaspang na acronym ng "light amplification sa pamamagitan ng stimulated emission ng radiation." Crudely, ang laser ay ang resulta ng paggamit ng lenses at application ng enerhiya, upang ituon ang ilaw sa laser beam, o sabog. Bumalik sa mga araw ng Townes, Schawlow, at Gould, ang kahulugan na ito halos eksklusibo inilapat sa nakikita liwanag. Gayunman, ngayon, ang mga "infrared" (di-nakikitang) lasers ay lumped kasama ang mga nakikitang lasers dahil lahat ng ito liwanag kung ito ay nakikita o hindi.

Ito ay sa partikular na punto kung saan ang mga bersyon ng science fiction na "lasers" at mga tunay na lasers ay natagpuan ang pagkakaiba. Sa halos lahat ng mga bersyon ng Star Trek, ang phasers ay nag-apoy ng isang stream ng enerhiya na kahawig ng isang laser beam, bagaman sa mas bagong pelikula ang mga ito ay visualized bilang "bolts o" pulses. "(Isipin ang blaster apoy mula sa Star Wars.) Ang mga iba't ibang uri ng mga lasers sa real-buhay ay sa katunayan, na may kakayahang gawing muli ang visual effect na nakikita natin sa isang bagay Star Trek, ngunit ang mga makukulay na beams o bolts ay nakakaapekto sa anumang pinsala?

"Karamihan sa mga high-powered lasers ay hindi nakikita," sinabi ni Robert Waltmire, Pangulo ng mga Laser Expert Kabaligtaran. "Ang mga epekto na nakikita mo sa mga high-powered lasers, pula at asul at berde - walang ganoong bagay. Ang high-powered lasers ay nasa infrared spectrum. "Tulad ng ipinaliwanag ng Waltmire, ang isyu ng nakikitang sandatang laser-energy ay direktang nauugnay sa haba ng daluyong: Ang mas mahabang haba ng daluyong ay may higit na enerhiya, at ang higit pa ay nakukuha sa wavelength na ito, ang hindi gaanong nakikita ang ilaw ay nagiging.

Mayroong isang bagay na eistilyong mystical at magandang tungkol sa katotohanang ito, tulad ng ipinakita ng agham na ang pinakamakapangyarihang mga lasers ng sci-fi ay magiging hindi nakikita. At iyan ay dahil nagmula ang mga laser liwanag, na siyempre, ay nangyayari, natural. Tinutukoy ni Waltmire na posibleng magkaroon ng mga nakikitang lasers na "sumunog sa mga bagay," ngunit ang wattage (enerhiya) ay karaniwang mababa.

Ang isang mabilis na Google-search ay magbubunga ng lahat ng uri ng mga resulta ng mga ganitong uri ng mga lobo na may mababang-wattage na lobo. Maaari ka ring makahanap ng mga tao na gumawa ng kanilang sariling mga lasers sa bahay tumingin tulad ng phasers mula sa Star Trek. Ngunit kung hinahanap natin ang mga armas ng laser na iyon tumingin tulad ng mga pelikula sa science fiction, pagkatapos ay gusto naming magagawang tingnan na beam o bolt, kahit na ito ay hindi praktikal. Para doon, Kabaligtaran umabot sa Drake Anthony, sikat na YouTube bilang "styropyro" isang homegrown laser-hobbyist at bonafide Internet sensation.

"Magiging diretso ako sa iyo, nakita ko ang walang pelikula sa buhay ko," sabi ni Anthony Kabaligtaran. "Nakita ko na hindi Star Trek, hindi Star Wars, kaya mo bang bigyan ako ng isang paglalarawan ng armas na iyong pinag-uusapan? "Ang katotohanan na si Drake Anthony ay hindi inspirasyon sa pag-istilo ng kanyang kahanga-hangang mga lasers ng pasadya dahil sa science fiction ay nagbibigay sa kanya ng isang kamangha-manghang dami ng kredibilidad sa kanyang pasyon: Gusto niya lamang ang mga bagay na ito sapagkat ang mga ito ay cool. Pagkatapos ng pagbibigay sa kanya ng isang maluwag na ideya ng kung ano ang Ghostbusters at iba't-ibang Kirk at Spock ay hanggang sa sa kanilang enerhiya armas (isang bagay na portable na may disenteng hanay at isang kakayahan upang magpatumba ng mga bagay sa paglipas ng, stun mga tao, at / o pumutok bagay up), Anthony weighed sa:

"Bumababa ito sa pag-init at pag-iimbak ng enerhiya," paliwanag niya, "Kami ay limitado sa dami ng enerhiyang elektrikal na maaari naming itabi sa isang maliit na aparato. Kung pinag-uusapan mo ang tungkol sa pagbaril ng mga tao sa isang laser, kailangan mong magkaroon ng isang baterya na maaaring mag-imbak marami ng elektrikal enerhiya."

Gayunman, ang hanay ng isang laser ay hindi lamang tungkol sa kapangyarihan, sa pakikipag-usap tungkol sa Anthony's Laser Bazooka, binanggit niya na mayroon itong "masamang optika, at kung ang mga tumututok na mga lente ay" naitama "ay maaaring magkaroon ng mas maraming hanay, ibig sabihin, hindi bababa sa mga tuntunin ng kung gaano kalayo laser ang "shoot", kapangyarihan ay hindi isang malaking isyu. "Ang isang mahusay na naitama 200-Watt laser ay maaaring hiwa ng metal," Anthony sinabi, "Ang aking laser basuka ay may mahusay na enerhiya, ngunit ang beam ay crap." Maaari lamang namin ipalagay Kirk's hand-gaganapin phaser ay isang awesomely fine-tuned lense, ang dahilan kung bakit ang kanyang sinag ay palaging nakakakita ng marka nito. Dahil dito, nakatulong si Anthony na makilala ang tatlong pangunahing hamon sa real-mundo sa paglikha ng portable nakikita Laser armas:

• enerhiya input
• optika ng sinag
• HEAT

Sa lahat ng mga video ni Drake Anthony maaari mong makita nang malinaw sa kanya na may suot ang parehong proteksiyon na eyewear at guwantes. "Ang mga isyu sa init ay maaaring makakuha ng medyo malubhang," sabi niya. Ito ay totoo sa parehong buhay at reel. Sa Star Trek, ang mga phasers ay laging itinuturing bilang cool-to-the-touch matapos gamitin, isang katotohanan na tila imposible sa electrically-pinapatakbo lasers. Ngunit paano kung ang mga uri ng mga sandata ay hindi umaasa sa kuryente para sa kapangyarihan? Paano kung ang mga lasers ay nakakuha ng kanilang kapangyarihan mula sa isa pang mapagkukunan, tulad ng nuclear enerhiya? Alinsunod dito, ang Ghostbusters sa katunayan ay gumagamit ng mga backpacks na tila naglalaman ng nuclear reactors na kung saan naman, kapangyarihan ang kanilang mga armas. Sa puntong ito, ang mga tool ng Ghostbusters ay tila mas makatotohanan kaysa sa anumang bagay na ginagamit ng Kirk, Spock, o Picard sa Star Trek, kahit sa kahusayan ng enerhiya at mga kagawaran ng output.

"Hindi mo kinakailangang kailangan ang kuryente," sabi ni Anthony, "Maaari mong gamitin ang mga baterya ng nuclear tulad ng sa ilan sa aming mga mas lumang spacecrafts o … maaari mong gamitin ang isang aktwal na radioactive substance sa kapangyarihan ng laser." Ang panganib dito siyempre ay halata: Kung ang gumagamit ng tulad ng laser na armas ay napakita sa tons ng radiation, may mga lubhang mapanganib na epekto. Sa orihinal Ghostbusters, nang lumipat si Egon sa proton pack na pinagagana ng nuclear ni Ray, pinalaya niya ang layo dahil sa takot sa radiation na lumalabas dito. Subalit, sa teorya, kung ang yunit ng nuclear power ay nasa proteksiyon na pambalot, tulad ng lead, ang user ay medyo protektado mula sa side-effect. Kaya, ang isang laser-gun ay naka-hook up sa isang nuclear backpack - tulad ng in Ghostbusters - ay hindi mukhang malayo-fetch sa lahat. Kalidad ng isa para sa Ghostbusters!

Gayunpaman, parehong Holtzman sa bago Ghostbusters at si Ray Stanz sa orihinal na paminsan-minsan ay nagsusuot ng mga salaming salamin, kahit na ang iba pang 'Busters ay hindi. Ang mga naunang storyboards para sa orihinal na pelikula ay may Ghostbusters sa helmet, ngunit talagang, lahat ng mga ito ay dapat may suot na bagay! Sinabi ni Ray kay Egon na hindi "direktang tumingin sa bitag, sa unang pelikula, na nagpapahiwatig, tulad ng teknolohiya ng laser, ang lahat ng mga bagay na ito ay maaaring gumawa ng pinsala sa iyong mga mata.

"Ito ay isang nakakatawang aparato," sabi ni Drake Anthony Kabaligtaran, "Maaari kang kumuha ng isang laser na bahagi lamang ng wattage ng ilan sa aking mga pinakamatibay, at ginagamit pa rin ito upang bulagin ang isang tao." Ipagpalagay na ang teknolohiya na ginagamit ni Captain Kirk sa isang phaser ay katulad ng isang laser, kung paano maaaring sunugin ng mga tao tulad ng mga armas at hindi mabulag? Ang pinakamadaling sagot ay hindi nila magagawa. Kung ang mga sinag ng enerhiya ay mga lasers, ang mga Ghostbusters at mga miyembro ng Star Fleet ay magiging bulag kaagad.

Tulad ng itinuturo ni Robert Waltmire, walang ganap na dahilan para sa mga high-powered na uri ng mga lasers upang makita, kaya, kung ang bagong Bryan Fuller sa 2017's Star Trek nais na maging napaka-makatotohanang, ito ay mga phasers ay undramatically hindi nakikita. Gayunpaman, kahit na ang mga lasers ng infrared ay maaaring maging sanhi ng pagkasunog sa cornea ng mata, kaya ang ilang uri ng proteksyon sa mata ay kailangan pa rin. Puwede ba ang lahat ng mga Ghostbusters o lahat ng tao sa ika-23 siglo ay may suot na contact lenses na pinoprotektahan ang mga ito mula sa mga bulag na epekto ng kanilang ray guns?

"Kung ang mga lente ng contact na teoretikal ay nagsasala ng mga lasers, sabihin ang mga lasers na asul, hindi ka nakakakita ng asul," sabi ni Anthony. Nangangahulugan ito na mayroong ilang pang-agham na posibilidad na mabuhay sa mga advanced na lente ng contact na sinuot ng Ghostbusters upang maprotektahan ang mga ito mula sa mga laser na nagba-bounce sa paligid at nakakapinsala sa kanilang mga mata. Ngunit maaaring mangyari iyan? "Posible, hulaan ko," sabi ni Anthony, "bagaman, hindi ko pa narinig ang naunang iyon."

Ang isa pang pangkaraniwang katangian ng mga sandatang tulad ng laser sa Sci-Fi ay ang kasamang tunog na may pagpapaputok ng armas, ang kuwento bangko-bangko o zap lahat tayo ay pamilyar. "Maniwala ka man o hindi," sabi ni Robert Waltmire Kabaligtaran, "Kung gulo ka sa mga bagay na ito … maaari kang makakuha ng lahat ng uri ng iba't ibang tono … ngunit ang sinag mismo, hindi mo marinig ang marami … ngunit kung ang sinag ay pagpindot isang bagay, YEAH. Marinig mo iyan."

Ang mga portable na armas sa Star Trek umiiral sa isang malayong hinaharap, ang blasters ng Star Wars nangyari sa isang malayong nakaraan, habang ang Ghostbusters ay bumubulusok sa kanilang mga blasts ng enerhiya na paminsan-minsan. Gaano kalayo ang layo namin, sa katotohanan mula sa hindi lamang ang mga homemade lasers na lumilikha ng Drake Anthony, ngunit ang uri na maaaring mag-zap ng isang nanghihimasok, tulad ng sa Star Trek. 20 taon? 30?

"Posible at napaka posible," sabi ni Waltmire Kabaligtaran, "Ang unang pang-industriya lasers para sa limampung paa paa … ngayon sila ay pababa sa dalawang-by-dalawang mga parisukat. Na umiiral na ngayon … kaya para sa isang portable hand-gaganapin isa na pinag-uusapan mo? Gusto kong sabihin na tinitingnan mo ang tungkol sa 5 o 10 taon, talaga.

Sa ganitong mga uri ng mga pagpapakitang ito, marahil ay isang magandang ideya na simulan ang paghula na ang susunod na serye ng mga tanyag na programa na nagtatampok ng zaps mula sa ray-gun ay hindi sa science fiction, kundi sa halip, mga dokumentaryo sa real-buhay.