Kaip „Žvaigždžių karų“ jėga veikia iš tikrųjų?

Mes visi tai žinome Žvaigždžių karai ar mokslinė fantastika, tiesa? Bet kas būtų, jei kai kurie šaunūs specialieji efektai ir reiškiniai, tokie kaip šviesos skliautai, „Mirties žvaigždė“ ir, žinoma, „Jėga“, galėtų atsitikti iš tikrųjų?

Jo nauja knyga Žvaigždžių karų fizika, profesorius Patrickas Johnsonas nurodo, kaip tam tikri filmų dalykai - pavyzdžiui, kaip Han Solo ir Poe Dameronas šviesos greičiu skraido per kosmosą ar kaip laivai keliauja per planetos šerdį - iš tikrųjų galėtų įvykti pagal patikimiausias mokslo teorijas.

Čia yra ištrauka iš knygos, kurioje paaiškinta, kas, kur, kodėl ir kas, jei kalbama apie Jėgos fiziką.

JĖGA

KADA Visi filmai

KUR Galaktika

PERSONAŽAI Viskas

FIZIKOS SAMPRATOS Jėga

TRUMPAS ĮVADAS / PAGRINDAS

Jėga yra svarbiausia visoje „Žvaigždžių karų“ visatoje, tačiau ji yra paslaptinga. Personažai, turintys daug midi-chloro (jutančių mikroskopinių organizmų), apibūdinami kaip jautrūs jėgai. Retais atvejais pati Jėga, matyt, gali susilaukti vaiko.

Kaip galėtų intelektuali mikroskopinė gyvenimo -forma leidžia žmogui turėti stebuklingų smegenų galių? Ar mikroskopiniai organizmai gali makroskopiškai paveikti padarus? Ar iš tikrųjų yra laukas, kuris supa ir skverbiasi į visas būtybes? Ar jėga yra konkretus vienos iš keturių pagrindinių visatos jėgų įsikūnijimas? Ar tai gali pasireikšti kaip vienas iš keturių? O gal tai visai penkta jėga?

Elektromagnetinė jėga

Dauguma sąveikų, kurias matome kasdien, yra elektromagnetinės sąveikos. Jėgos yra vienos iš keturių rūšių (kiek mes žinome): sunkio jėgos, elektromagnetinės, stiprios ir silpnos. Dvi branduolinės jėgos veikia tik subatominėse skalėse, todėl jų nepatiriame iš pirmų lūpų. Gravitacija dažniausiai pastebima tik labai didelėmis skalėmis. Jėgą, kurią jūsų pirštai daro knygoje, kurią laikote, sukuria elektronai, esantys jūsų pirštuose, atstumiantys knygoje esančius elektronus. Tai, kad jūs dabar nekrentate per grindis, yra todėl, kad grindyse esantys elektronai atstumia jūsų kojų elektronus.

ATSAKOMYBĖ

„Jėga“ jau keletą kartų buvo aprašyta filmuose. Pirmasis ateina iš Obi-Wan Kenobi in Nauja viltis kai jis sako: Tai energijos laukas, kurį sukuria visa gyvybė. Jis supa mus ir prasiskverbia į mus; jis sujungia galaktiką. Vėliau mes sužinome, kad yra mikroskopinių organizmų, vadinamų midi-chlorianais, kurie veikia kaip kanalas, skirtas Jėgai kalbėti su Jedi. Į „Fantomas“ Grėsmė , Qui-Gon Jinn sako Anakinui: Be midichlorų gyvybė negalėtų egzistuoti ir mes neturėtume žinių apie Jėgą. Jie nuolat kalba su mumis, sakydami mums Jėgos valią.

Susijęs: 40 Geriausios „Yoda“ citatos

ŽVAIGŽDŽIŲ KARŲ FIZIKA

„Jėga“ įvairiais būdais pasireiškia filmuose. Dauguma šių įvykių leidžia manyti, kad jėga yra elektromagnetinė jėga. Pavyzdžiui, jūsų šviesos kardas nežino, ar jūs panaudojote Jėgą, kad jį atneštumėte, ar kažkas atėjo, pasiėmė ir perdavė. Šviesos kardas pajunta jėgą, kuri priverčia jį paspartinti tikslą. Taip elgiasi elektromagnetinė jėga.

Fizikoje sakome, kad du dalykai gali veikti tik per jėgą, jei jie abu sąveikauja su tam tikru lauko lauku. Pavyzdžiui, gravitaciškai gali sąveikauti tik objektai, turintys masę. Elektromagnetiškai gali veikti tik įkrauti daiktai. Kadangi Jėga persmelkia viską, tikėtina, kad viską, kas yra Žvaigždžių karų visatoje, gali paveikti Jėgos galios. Apibūdinimas, kad Jėga supa viską, galėtų būti dar vienas būdas pasakyti, kad yra laukas, su kuriuo viskas sąveikauja.

Teoriškai būtų įmanoma, kad kažkas nebendrautų su Jėga ir todėl būtų apsaugotas nuo jos poveikio. Pavyzdžiui, galbūt Toydarian smegenys nesąveikauja su Jėga, todėl Jedi proto gudrybės joms tampa neveiksmingos. Mūsų visatoje tamsioji materija nesielgia elektromagnetiškai. Kadangi jis nesąveikauja su elektromagnetizmu, jis negali gaminti ar atspindėti jokios šviesos (elektromagnetinės bangos), todėl ją paverčia tamsia.

Energija ir gravitacija

Techniškai du objektai turi turėti energijos tik gravitacinei sąveikai. Taip yra dėl garsiojo Einšteino energijos ir masės ekvivalentiškumo, E = mc2.

Jautrumas jėgai taip pat galėtų leisti žmogui pajusti tolimos praeities ar ateities įvykius. Daugumoje fizikos dėsnių nėra pageidaujamos laiko krypties, tačiau, kiek mes žinome, ateities nujausti nėra kaip. Yra teorijų, kuriose yra dalelių, vadinamų tachionais, kurios gali keliauti atgal laiku, tačiau jų niekada nebuvo nustatyta eksperimentiškai. Kai kurie antimaterijos aprašymai rodo, kad antimaterija yra tik įprasta materija, keliaujanti laiku atgal. Galbūt Jėga leidžia tam tikroms dalelėms keliauti per papildomus matmenis, jungiančius skirtingus laiko taškus (papildomos informacijos apie papildomus matmenis rasite skyriuje „Hiperspace“).

TIKRO GYVENIMO FIZIKA

Kaip daugelis iš jūsų tikriausiai žino, nėra jokių moksliškai patvirtintų stebuklingų smegenų galių pavyzdžių. Vis dėlto tai ne dėl bandymų trūkumo. Daugelis žmonių per visą istoriją teigė, kad sugeba protu manipuliuoti materija, taip pat gali prognozuoti ateitį per ekstrasensinį suvokimą.

Bene vienas didžiausių vardų šioje tyrimų srityje yra Jamesas Randi. Jis yra išėjęs į pensiją magas, sukūręs vieno milijono dolerių paranormalų iššūkį. Šiame iššūkyje jis pažadėjo milijoną dolerių tiems, kurie galėtų išlaikyti griežtą mokslinį testą, parodantį paranormalius sugebėjimus. Jis buvo nutrauktas 2019 m., Kai maždaug penkiasdešimt metų žmonės neįvykdė mokslinių įrodymų.

Vienas garsus bandymas, kuriame dalyvavo Randi, buvo žinomas kaip „Project Alpha“. 1979 m. Jamesas McDonnellas (McDonnell Douglasas) įsteigė parapsichologijos laboratoriją, kuriai vadovavo fizikas Peteris Phillipsas. Jie nusprendė išnagrinėti šaukšto lenkimo fenomeną, teiginį, kad žmonės gali sulenkti šaukštus protu. Jamesas Randi kritiškai vertino eksperimente naudojamą metodiką ir nuspręsdavo samdyti žmones, kad jie laikytųsi eksperimento protokolų, tačiau sulenktų šaukštus (ne su protu) taip, kad gautų klaidingą teigiamą rezultatą. Baigę eksperimentą, Phillipsas ir jo kolegos padarė išvadą, kad negalima atmesti paranormalaus elgesio - tada Randi atskleidė, kad jis žaidė sistemą ir taip diskreditavo tyrimą.

Panagrinėkime tuos midi-chlorianus. Jie apibūdinami kaip mikroskopiniai organizmai, gyvenantys kiekvienoje ląstelėje ir galintys pranešti Jedi apie Jėgos valią. Kaip tai įmanoma? Na, daugiau įmanoma, nei jūs manote. Žmonių mikrobiomo tyrimai (bakterijų, gyvenančių simbioziškai su mumis, kolekcija) pastaraisiais metais auga. Įvertinimai dėl bakterijų ląstelių skaičiaus žmogaus organizme ir žmogaus ląstelių skaičiaus įvertinimo stebina. Skaičiai svyruoja nuo 1: 1 iki 100: 1 (tai reiškia 100 bakterijų ląstelių kiekvienai žmogaus ląstelei). Toks faktas kelia klausimą: kas yra žmogaus organizmas? Ar tikrai žmogus yra daugelio organizmų kolekcija viename? Mes jau atradome, kad mūsų virškinimo sistema, norėdama efektyviai dirbti, labai priklauso nuo žarnyno bakterijų.

Tai tik su mūsų skrandžiu ir žarnomis; tai negalėjo paveikti mūsų smegenų, tiesa? Na, yra parazitų, kurie gali užvaldyti gyvūnus (ir galbūt turi įtakos žmonėms). Dramatiškas (ir šiek tiek sudėtingas) to pavyzdys yra kepenų lancetė. Tai kirminas, kuris kiaušinius deda į karvių žarnas. Kiaušinius karvės išskiria tik tam, kad juos suvalgytų sraigės. Sraigėse išsirita kiaušiniai, kurie vėliau sukuria cistas, apsaugančias nuo parazitų, ir jas kosėja. Tada parazitų kamuoliukus sunaudoja skruzdėlės.

Parazitai įsiskverbia į skruzdžių smegenis ir įtikina skruzdėles, kad jie turėtų lipti į žolių peilių viršų šalia ganomų gyvūnų (pavyzdžiui, karvių), taip užbaigdami kirmėlių gyvenimo ciklą (ir užbaigdami skruzdėlių gyvenimą). Jei šiuo metu kalbėtumėtės su skruzdėle, ji jums pasakytų, kad biologinis reikalavimas užlipti į tos žolės ašmenų viršūnę. Galbūt skruzdėlė nuramino savo protą ir klausėsi mikroorganizmų, kalbančių jo viduje. Nors yra teorijų, kad panašūs parazitai daro poveikį žmonėms, prieš darant išvadas, reikia atlikti daugiau tyrimų.

Į priekį ar atgal?

Pagal dabartinius fizikos dėsnius neįmanoma atskirti įprastos materijos, einančios į priekį, nuo antimaterijos, einančios atgal atgal į veidrodį. Kitą kartą, kai pažvelgsite į save veidrodyje, įsivaizduokite, kad jūsų vaizdas yra visiškai pagamintas iš antimaterijos, kuri eina laiku atgal (taip nėra). Fizika negalėtų nustatyti skirtumo tarp jūsų ir bizzaro.

Ištrauka iš Žvaigždžių karų fizika: mokslas už galaktikos toli toli pateikė Patrickas Johnsonas. Autorių teisės © 2019 m. „Adams Media“, Simono ir Schusterio padalinys. Naudojamas leidėjui leidus. Visos teisės saugomos.