Hvorfor fysikere stiller spørgsmålstegn ved gennemførligheden af Star Trek Phasers

Det er almindeligt kendt i dag, at fasebaserede våbensystemer har været i brug siden før oprettelsen af United Federation of Planets i midten af det 22. århundrede. Moderne phasers er i stand til at bedøve, opvarme, skære, få hjernerystelse, fordampe og endda gå i opløsning. De er et sandt vidunder af teknologi. Men mange fysikere og krononauter (fra det 21. århundrede i særdeleshed) forstår ikke, hvordan en phaser kan fordampe en krop uden at efterlade et mærke på det nærliggende miljø. Selvfølgelig er svaret ret ligetil:Det er fiktion.

Selvom vi anerkender, at phaseren er et fiktivt våben, har det 21. århundredes killjoys en slags pointe (selv filmene lyver for dig om rumlasere). Den energi, det ville tage at fordampe en menneskelig krop, ifølge en undersøgelse fra 2017 fra Journal of Interdisciplinary Science Topics, er omkring 3 gigajoule. Så meget energiproduktion på et sekund er omtrent sammenlignelig med kraftudtaget fra et atomkraftværk. Det ville nok sætte spor.

Sammensætningen af dette problem er, at vi har en ret god idé om, hvor meget strøm en phaser kan levere. I "The Mind's Eye" (sæson 4, afsnit 24 af "Star Trek:The Next Generation"), siger Lieutenant Commander Data eksplicit, at en Type III phaser, som han og Lieutenant Commander Geordi La Forge tester, har et konstant energiforbrug på 1,05 megajoule i sekundet. Ved den hastighed ville det tage 3.000 sekunder (50 minutter) af kontinuerlig ild at fordampe en krop fuldstændigt. Selvfølgelig er der lidt mere i det end det.

Hvad er en phaser overhovedet?

For virkelig at grave ind i dette spørgsmål, er vi nødt til at fastslå, hvad en phaser er inden for konteksten af "Star Trek"-universet. Den originale "Star Trek"-serie havde ikke nogen in-univers forklaringer på, hvordan phasers fungerede, men bogen "The Making of Star Trek" fra 1968 forklarede, at de var lasere med en pulserende frekvens, der kan "interferere eller interagere med bølgemønsteret af enhver molekylær form." Ved 1979's "Star Trek:Spaceflight Chronology" havde læren ændret sig en smule til at phasers var et hybridvåben, der kombinerede en laser og et partikelstrålevåben.

På tidspunktet for "Star Trek:The Next Generation" havde showrunners igen ændret, hvad en phaser var. Som beskrevet i "Star Trek:The Next Generation Technical Manual" fra 1991, arbejder phasers ved at udsende "nadioner", subatomære partikler, der kan "befri og overføre stærke atomkræfter." For de af jer, der sprang over den dag i kemiundervisningen, er den stærke kraft den kraft, der holder sammen ikke kun protonerne og neutronerne i atomkernen, men selve kvarkerne, som protoner og neutroner er sammensat af.

Ideen bag disse fiktive nationer er, at et lille stød - et atomisk skub i hele kroppen, om du vil - er nok til at forstyrre dit nervesystem, hvilket får dig til at blive bevidstløs. Men ved højere intensitetsindstillinger kan det forårsage fuldstændig opløsning på atomniveau, hvilket gør dig til mindre end støv.

Finder fasere allerede?

Selvom phaserne fra "Star Trek" ikke eksisterer (endnu), er der en række rettede energivåben, der har nogle af de samme egenskaber, som en phaser ville. Den amerikanske forsvarsentreprenør Raytheon har haft et våbensystem kaldet Phaser under udvikling siden 2016, men frem for nationer projicerer det en bred stråle af højenergimikrobølger for at overbelaste og deaktivere elektronikken i dronesværme.

I de sidste to årtier har det amerikanske militær udviklet millimeterbølgestyrede energivåben. Disse våbensystemer genererer elektromagnetiske bølger, der fungerer efter samme princip som en mikrobølge, kun på menneskelige mål i stedet for dine rester. De højenergiske millimeterbølger trænger ind i huden med mindre end en millimeter og opvarmer det øverste lag af subkutant vand og fedt til 130 grader Fahrenheit, ved effektivt at brænde den hud, den kommer i kontakt med. Der er ikke mange konkrete data om disse våbensystemer, fordi de er så højt klassificerede, men de ser ud til at arbejde på samme principper som den oprindelige 1968-opfattelse af phaser.

Interessant nok bliver millimeterbølgeteknologi kombineret med dyb læring for at skabe semi-autonome skjulte våbenscannere. I det væsentlige bruges millimeterbølgeradar (som de kropsscannere, der bruges af TSA) til at scanne nogen, derefter analyseres denne information af AI for at søge efter skjulte våben. Helt ærligt, det lyder fuldstændig som den slags teknologi, der ville være i "Star Trek."