Si të bëni një fushë force në shtëpi. Fusha e forcës ekziston

Një fushë force është shpikur për të mbrojtur kundër valëve të shpërthimit më 24 mars 2015

Kompania amerikane Boeing ka patentuar një teknologji që deri më tani konsiderohej provinca e romaneve fantastiko-shkencore - një sistem i fushës së forcës i aftë për të mbrojtur objekte të ndryshme, duke përfshirë ndërtesa, makina ose aeroplanë, nga një valë shpërthimi. Kjo është raportuar në faqen e internetit të Zyrës së Patentave të SHBA.

Bazuar në parimin e funksionimit, shpikja e Boeing i ngjan mburojave të energjisë, të cilat janë të njohura për shumë njerëz nga filmat e sagës së filmit Star Wars. Një sensor i veçantë zbulon burimin e shpërthimit, pas së cilës një gjenerator i fushës elektromagnetike me hark hyn në lojë. Duke përdorur lazer, energji elektrike dhe rrezatim mikrovalor, sistemi jonizon një zonë të vogël ajri dhe krijon një fushë plazme në rrugën e valës së shpërthimit.

“Kjo teknologji do të zvogëlojë energjinë e valës së goditjes duke krijuar një medium të veçantë përgjatë rrugës së saj që do të reflektojë, thyejë, thith dhe devijojë të paktën një pjesë të saj”, thuhet në tekstin e dokumentit të licencimit.

Një "mburojë" e tillë teorikisht do t'ju mbrojë nga dridhjet më të fuqishme të ajrit, por jo nga plumbat ose fragmentet e një predhe që shpërthejnë aty pranë. Nuk do të jetë e mundur të ruhet vazhdimisht një "fshikëz" mbrojtëse rreth objektit. Fakti është se gjatë funksionimit të sistemit ajri bëhet shumë i nxehtë. Ndër të tjera, fusha e forcës reflekton gjithashtu dritën, duke i privuar të gjithëve brenda strehës plazmatike nga dukshmëria.

Sidoqoftë, gjithçka nuk është e thjeshtë këtu.

Referenca:

« Një sensor që gjeneron një sinjal për të zbuluar të paktën një shpërthim të aftë për të prodhuar një valë goditëse që mund të udhëtojë përmes lëngut në një zonë të mbrojtur. Sensori është në gjendje të përcaktojë pozicionin dhe kohën e shpërthimit“, thuhet në përshkrimin e pajisjes në patentë.

« Si dhe një gjenerator harku që punon në lidhje me sensorin dhe përdoret për të përcaktuar sinjalin e valës. Gjeneratori është në gjendje të reagojë ndaj nxehtësisë në një zonë të zgjedhur të lëngut dhe të krijojë menjëherë një lëng të dytë, kalimtar, të ndryshëm nga i pari, i cili vendoset midis valës së goditjes dhe zonës së mbrojtur.».

Ja çfarë shkruajnë përdoruesit e internetit:

Mofack, RU 03.24.15 14:10
Hmm, a ka ndonjë problem me performancën? Rezulton se burimi i energjisë i një muti të tillë duhet të prodhojë një shkarkim kaq të fuqishëm të menjëhershëm.

sanches80, RU 03.24.15 15:17
Nëse marrim parasysh se në luftimet moderne pak gjëra preken nga një valë shpërthimi, atëherë vlera e kësaj mrekullie, për ta thënë butë, nuk është e lartë. A është kjo gjëja kryesore për një shpërthim bërthamor është vala, por diçka më thotë se ky pepelat nuk do ta mbajë shumë valën e një shpërthimi bërthamor

Hayama, RU 03.24.15 15:36
Kompleksiteti i këtij produkti është i krahasueshëm vetëm me padobishmërinë e tij...

STRANNIK, ru 24.03.15 17:03
Një tjetër fitore galaktike.
"Përdorimi i lazerëve, elektricitetit dhe mikrovalëve...do të reflektojë, thyhet, absorbojë dhe devijojë."
I gjithë kompleti në një shishe. Golim marrëzi. Si një pepelat galaktik.
Qëllimi kryesor është rifreskimi i imazhit të UWB, i cili është zbehur shumë vitet e fundit, si një lider i padiskutueshëm në teknologjitë ushtarake.
Dhe në të njëjtën kohë justifikoni pirjen e brumit në sytë e taksapaguesit.

Alanv, RU 03.24.15 18:47

Djema. por askush nuk mendoi se pse ky pepelat MUND TË DUHET fare, edhe nëse ndalon valën e goditjes? Për tu mbrojtur nga shpërthimi i një cope eksplozivi të mbështjellë me gazetë??? Sepse pjesa tjetër e eksplozivëve zakonisht dërgohet në vend nga diçka afër një predhe (ose ka një det fragmentesh), gjë që ky truk nuk do ta mbajë...
Edhe pse nuk e kuptoj se si plazma mund të përmbajë një valë shpërthimi NË ​​PARIM... Ashtu si ngrohja shumë e paekuilibruar me një efekt "kundër-shpërthimi"??? Dhe përveç kësaj, "duke përdorur lazer, energji elektrike dhe rrezatim mikrovalor, sistemi jonizon një zonë të vogël ajri dhe krijon një fushë plazme në rrugën e valës së shpërthimit". Por ne kemi nevojë për mbrojtje të gjithanshme ...
KMC është një shpikje teorike që nuk ka zbatim real.

Udhëzimet

Merrni dy bateri dhe lidhini ato me shirit elektrik. Lidhni bateritë në mënyrë që skajet e tyre të jenë të ndryshme, domethënë plusi është përballë minusit dhe anasjelltas. Përdorni kapëse letre për të lidhur një tel në fund të çdo baterie. Më pas, vendosni një nga kapëset e letrës në majë të baterive. Nëse kapëse letre nuk arrin në qendër të çdo kapëse letre, mund të duhet të përkulet në gjatësinë e duhur. Siguroni strukturën me shirit. Sigurohuni që skajet e telave të jenë të pastra dhe buza e kapëses të arrijë në qendër të çdo baterie. Lidhni bateritë nga lart, bëni të njëjtën gjë në anën tjetër.

Merrni tela bakri. Lëreni rreth 15 centimetra të telit drejt dhe më pas filloni ta mbështillni rreth filxhanit të qelqit. Bëni rreth 10 kthesa. Lëreni edhe 15 centimetra të tjera drejt. Lidhni një nga telat nga furnizimi me energji elektrike në një nga skajet e lira të spirales së bakrit që rezulton. Sigurohuni që telat të jenë të lidhur mirë me njëri-tjetrin. Kur lidhet, qarku prodhon një magnetike fushë. Lidhni telin tjetër të furnizimit me energji elektrike me telin e bakrit.

Kur rryma rrjedh nëpër spirale, spiralja e vendosur brenda do të magnetizohet. Kapëse letre do të ngjiten së bashku dhe pjesët e një luge ose piruni ose kaçavide do të magnetizohen dhe do të tërheqin objekte të tjera metalike ndërsa rryma aplikohet në spirale.

shënim

Spiralja mund të jetë e nxehtë. Sigurohuni që të mos ketë substanca të ndezshme afër dhe kini kujdes që të mos djegni lëkurën tuaj.

Këshilla të dobishme

Metali që magnetizohet më lehtë është hekuri. Kur kontrolloni fushën, mos zgjidhni alumin ose bakër.

Për të krijuar një fushë elektromagnetike, duhet të bëni që burimi i saj të rrezatojë. Në të njëjtën kohë, ai duhet të prodhojë një kombinim të dy fushave, elektrike dhe magnetike, të cilat mund të përhapen në hapësirë, duke gjeneruar njëra-tjetrën. Një fushë elektromagnetike mund të përhapet në hapësirë ​​në formën e një valë elektromagnetike.

Do t'ju duhet

  • - tel i izoluar;
  • - gozhdë;
  • - dy përcjellës;
  • - spiralja Ruhmkorff.

Udhëzimet

Merrni një tel të izoluar me rezistencë të ulët, bakri është më i miri. Era atë rreth një bërthame çeliku do të bëjë një gozhdë të rregullt 100 mm (njëqind metra katrorë). Lidhni telin me një burim energjie që do të bëjë një bateri e zakonshme. Energjia elektrike do të lindë fushë, e cila do të gjenerojë një rrymë elektrike në të.

Lëvizja e drejtuar e ngarkesës (rryma elektrike) nga ana tjetër do të shkaktojë magnetike fushë, e cila do të përqendrohet në një bërthamë çeliku, me një tel të plagosur rreth saj. Bërthama transformon dhe tërheq feromagnet (nikel, kobalt, etj.). Rezultati fushë mund të quhet elektromagnetike, pasi elektrike fushë magnetike.

Për të marrë një fushë elektromagnetike klasike, është e nevojshme që të dyja elektrike dhe magnetike fushë ndryshoi me kalimin e kohës, pastaj elektrike fushë do të gjenerojë magnetike dhe anasjelltas. Për ta bërë këtë, ngarkesat lëvizëse duhet të përshpejtohen. Mënyra më e lehtë për ta bërë këtë është t'i bëni ata të hezitojnë. Prandaj, për të marrë një fushë elektromagnetike, mjafton të merrni një përcjellës dhe ta lidhni atë në një rrjet të rregullt shtëpiak. Por do të jetë aq i vogël sa nuk do të jetë e mundur të matet me instrumente.

Për të marrë një fushë magnetike mjaft të fuqishme, bëni një vibrator Hertz. Për ta bërë këtë, merrni dy përçues të drejtë identikë dhe fiksoni ato në mënyrë që hendeku midis tyre të jetë 7 mm. Ky do të jetë një qark i hapur oscilues, me kapacitet të ulët elektrik. Lidhni secilin prej përcjellësve me kapëset Ruhmkorff (ju lejon të merrni impulse të tensionit të lartë). Lidhni qarkun me baterinë. Shkarkimet do të fillojnë në hendekun e shkëndijës midis përçuesve dhe vetë vibratori do të bëhet burim i një fushe elektromagnetike.

Video mbi temën

Futja e teknologjive të reja dhe përdorimi i gjerë i energjisë elektrike ka çuar në shfaqjen e fushave artificiale elektromagnetike, të cilat më së shpeshti kanë një efekt të dëmshëm për njerëzit dhe mjedisin. Këto fusha fizike lindin aty ku ka ngarkesa lëvizëse.

Natyra e fushës elektromagnetike

Fusha elektromagnetike është një lloj i veçantë i materies. Ndodh rreth përcjellësve përgjatë të cilëve lëvizin ngarkesat elektrike. Fusha e forcës përbëhet nga dy fusha të pavarura - magnetike dhe elektrike, të cilat nuk mund të ekzistojnë të izoluara nga njëra-tjetra. Kur një fushë elektrike lind dhe ndryshon, ajo gjeneron pa ndryshim një fushë magnetike.

Një nga të parët që studioi natyrën e fushave të alternuara në mesin e shekullit të 19-të ishte James Maxwell, i cili vlerësohet me krijimin e teorisë së fushës elektromagnetike. Shkencëtari tregoi se ngarkesat elektrike që lëvizin me nxitim krijojnë një fushë elektrike. Ndryshimi i tij gjeneron një fushë të forcave magnetike.

Burimi i një fushe magnetike alternative mund të jetë një magnet, nëse vihet në lëvizje, si dhe një ngarkesë elektrike që lëkundet ose lëviz me nxitim. Nëse një ngarkesë lëviz me një shpejtësi konstante, atëherë një rrymë konstante rrjedh përmes përcjellësit, i cili karakterizohet nga një fushë magnetike konstante. Duke u përhapur në hapësirë, fusha elektromagnetike transferon energji, e cila varet nga madhësia e rrymës në përcjellës dhe frekuenca e valëve të emetuara.

Ndikimi i fushës elektromagnetike tek njerëzit

Niveli i të gjithë rrezatimit elektromagnetik të krijuar nga sistemet teknike të krijuara nga njeriu është shumë herë më i lartë se rrezatimi natyror i planetit. Ky është një efekt termik që mund të çojë në mbinxehje të indeve të trupit dhe pasoja të pakthyeshme. Për shembull, përdorimi i zgjatur i një celulari, i cili është burim rrezatimi, mund të çojë në një rritje të temperaturës së trurit dhe thjerrëzave të syrit.

Fushat elektromagnetike të krijuara gjatë përdorimit të pajisjeve shtëpiake mund të shkaktojnë shfaqjen e tumoreve malinje. Kjo vlen veçanërisht për trupin e fëmijëve. Prania e zgjatur e një personi pranë një burimi të valëve elektromagnetike redukton efikasitetin e sistemit imunitar dhe çon në sëmundje të zemrës dhe enëve të gjakut.

Sigurisht, është e pamundur të braktisësh plotësisht përdorimin e mjeteve teknike që janë burim i fushave elektromagnetike. Por mund të përdorni masat më të thjeshta parandaluese, për shembull, përdorni telefonin vetëm me kufje dhe mos i lini kabllot e pajisjes në priza elektrike pas përdorimit të pajisjeve. Në jetën e përditshme, rekomandohet përdorimi i kordonëve zgjatues dhe kabllove që kanë mbrojtje mbrojtëse.

Fusha e forcës mbrojtëse

I. Nëse një shkencëtar i dalluar, por i moshuar pohon se një fenomen i caktuar është i mundur, ai ndoshta ka të drejtë. Nëse ai pretendon se një fenomen i caktuar është i pamundur, ai ka shumë të ngjarë të gabojë.

II. Mënyra e vetme për të përcaktuar kufijtë e së mundshmes është të kesh guximin për të depërtuar në atë anë, në të pamundurën.

III. Çdo teknologji mjaft e avancuar nuk dallohet nga magjia.

Tre Ligjet e Arthur C. Clarke

"Ngrini mburojat tuaja!" - ky është urdhri i parë që kapiteni Kirk i jep ekuipazhit të tij me zë të mprehtë në serialin e pafund "Star Trek"; Ekuipazhi, i bindur ndaj urdhrave, aktivizon fushat e forcës të krijuara për të mbrojtur anijen kozmike Enterprise nga zjarri i armikut.

Fushat e forcës janë kaq të rëndësishme në historinë e Star Trek saqë gjendja e tyre mund të përcaktojë rezultatin e një beteje. Pasi energjia e fushës së forcës shterohet, trupi i Ndërmarrjes fillon të marrë goditje, aq më tej, aq më dërrmuese; përfundimisht humbja bëhet e pashmangshme.

Pra, çfarë është një fushë e forcës mbrojtëse? Në fantashkencën, është një gjë mashtruese e thjeshtë: një pengesë e hollë, e padukshme por e padepërtueshme që mund të devijojë rrezet lazer dhe raketat me të njëjtën lehtësi. Në pamje të parë, fusha e forcës duket aq e thjeshtë sa krijimi - dhe së shpejti - i mburojave luftarake bazuar në të duket i pashmangshëm. Thjesht prisni që jo sot apo nesër ndonjë shpikës sipërmarrës do të shpallë se ka arritur të marrë një fushë të forcës mbrojtëse. Por e vërteta është shumë më komplekse.

Ashtu si llamba e Edisonit, e cila revolucionarizoi qytetërimin modern, një fushë force mund të ndikojë thellësisht çdo aspekt të jetës sonë. Ushtria do të përdorte fushën e forcës për t'u bërë e paprekshme, duke e përdorur atë për të krijuar një mburojë të padepërtueshme nga raketat dhe plumbat e armikut. Në teori, do të ishte e mundur të krijoheshin ura, autostrada dhe rrugë mahnitëse me prekjen e një butoni. Qytete të tëra do të shfaqeshin në shkretëtirë si me magji; gjithçka në to, deri te rrokaqiejt, do të ndërtohej ekskluzivisht nga fushat e forcës. Kupolat e fushave të forcës mbi qytete do t'i lejonin banorët e tyre të kontrollonin në mënyrë arbitrare fenomenet e motit - erërat e stuhisë, stuhitë e borës, tornadot. Nën tendën e besueshme të fushës së forcës, do të ishte e mundur të ndërtoheshin qytete edhe në fund të oqeaneve. Qelqi, çeliku dhe betoni mund të eliminohen krejtësisht, duke zëvendësuar të gjitha materialet e ndërtimit me fusha të forcës.

Por, çuditërisht, fusha e forcës rezulton të jetë një nga ato fenomene që është jashtëzakonisht e vështirë për t'u riprodhuar në laborator. Disa fizikanë madje besojnë se kjo nuk mund të bëhet fare pa ndryshuar vetitë e tij.

"Ngrini mburojat tuaja!" - ky është urdhri i parë që kapiteni Kirk i jep ekuipazhit të tij me zë të mprehtë në serialin e pafund "Star Trek"; Ekuipazhi, i bindur ndaj urdhrave, aktivizon fushat e forcës të krijuara për të mbrojtur anijen kozmike Enterprise nga zjarri i armikut.

Fushat e forcës janë kaq të rëndësishme në historinë e Star Trek saqë gjendja e tyre mund të përcaktojë rezultatin e një beteje. Pasi energjia e fushës së forcës shterohet, trupi i Ndërmarrjes fillon të marrë goditje, aq më tej, aq më dërrmuese; përfundimisht humbja bëhet e pashmangshme.

Pra, çfarë është një fushë e forcës mbrojtëse? Në fantashkencën, është një gjë mashtruese e thjeshtë: një pengesë e hollë, e padukshme por e padepërtueshme që mund të devijojë rrezet lazer dhe raketat me të njëjtën lehtësi. Në pamje të parë, fusha e forcës duket aq e thjeshtë sa krijimi - dhe së shpejti - i mburojave luftarake bazuar në të duket i pashmangshëm. Thjesht prisni që jo sot apo nesër ndonjë shpikës sipërmarrës do të shpallë se ka arritur të marrë një fushë të forcës mbrojtëse. Por e vërteta është shumë më komplekse.

Ashtu si llamba e Edisonit, e cila revolucionarizoi qytetërimin modern, një fushë force mund të ndikojë thellësisht çdo aspekt të jetës sonë. Ushtria do të përdorte fushën e forcës për t'u bërë e paprekshme, duke e përdorur atë për të krijuar një mburojë të padepërtueshme nga raketat dhe plumbat e armikut. Në teori, do të ishte e mundur të krijoheshin ura, autostrada dhe rrugë mahnitëse me prekjen e një butoni. Qytete të tëra do të shfaqeshin në shkretëtirë si me magji; gjithçka në to, deri te rrokaqiejt, do të ndërtohej ekskluzivisht nga fushat e forcës. Kupolat e fushave të forcës mbi qytete do t'i lejonin banorët e tyre të kontrollonin në mënyrë arbitrare fenomenet e motit - erërat e stuhisë, stuhitë e borës, tornadot. Nën tendën e besueshme të fushës së forcës, do të ishte e mundur të ndërtoheshin qytete edhe në fund të oqeaneve. Qelqi, çeliku dhe betoni mund të eliminohen krejtësisht, duke zëvendësuar të gjitha materialet e ndërtimit me fusha të forcës.

Por, çuditërisht, fusha e forcës rezulton të jetë një nga ato fenomene që është jashtëzakonisht e vështirë për t'u riprodhuar në laborator. Disa fizikanë madje besojnë se kjo nuk mund të bëhet fare pa ndryshuar vetitë e tij.
Michael Faraday

Koncepti i një fushe fizike e ka origjinën në punën e shkencëtarit të madh britanik të shekullit të 19-të. Michael Faraday.

Prindërit e Faradeit i përkisnin klasës punëtore (babai i tij ishte një kovaç). Ai vetë në fillim të viteve 1800. ishte një nxënës i një libërlidhësi dhe kishte një ekzistencë mjaft të mjerueshme. Por i riu Faraday ishte i magjepsur nga zbulimi gjigant i fundit në shkencë - zbulimi i vetive misterioze të dy forcave të reja, elektriciteti dhe magnetizmi. Ai thithi me padurim të gjithë informacionin që kishte në dispozicion për këto çështje dhe ndoqi leksionet e profesorit Humphry Davy të Institucionit Mbretëror në Londër.

Profesor Davy njëherë i plagosi rëndë sytë gjatë një eksperimenti kimik që shkoi keq; nevojitej një sekretar dhe ai punësoi Faradein për këtë pozicion. Gradualisht, i riu fitoi besimin e shkencëtarëve në Institucionin Mbretëror dhe iu dha mundësia të kryente eksperimentet e tij të rëndësishme, megjithëse shpesh duhej të duronte një qëndrim shpërfillës. Me kalimin e viteve, profesor Davy u bë gjithnjë e më xheloz për sukseset e asistentit të tij të ri të talentuar, i cili në fillim u konsiderua një yll në rritje në qarqet eksperimentale dhe me kalimin e kohës eklipsoi lavdinë e vetë Davy. Vetëm pas vdekjes së Davy në 1829, Faraday fitoi lirinë shkencore dhe bëri një sërë zbulimesh të mahnitshme. Rezultati i tyre ishte krijimi i gjeneratorëve elektrikë që siguronin energji për qytete të tëra dhe ndryshuan rrjedhën e qytetërimit botëror.

Çelësi i zbulimeve më të mëdha të Faradeit ishin fushat e forcës, ose fizike. Nëse vendosni tallash hekuri mbi një magnet dhe shkundni atë, do të zbuloni se tallashja janë të renditura në një model që i ngjan rrjetës së merimangës dhe që zë të gjithë hapësirën rreth magnetit. "Fijet e rrjetit" janë linjat e forcës së Faradeit. Ato tregojnë qartë se si shpërndahen fushat elektrike dhe magnetike në hapësirë. Për shembull, nëse përshkruani grafikisht fushën magnetike të Tokës, do të zbuloni se linjat vijnë nga diku në rajonin e Polit të Veriut, dhe më pas kthehen dhe kthehen në tokë në rajonin e Polit të Jugut. Në mënyrë të ngjashme, nëse vizatoni linjat e fushës elektrike të vetëtimës gjatë një stuhie, do të zbuloni se ato konvergojnë në majë të rrufesë.

Hapësira boshe për Faradein nuk ishte aspak bosh; ajo ishte e mbushur me vija të forcës me të cilat objektet e largëta mund të lëviznin.

(Rinia e varfër e Faradeit e pengoi atë të merrte një arsim formal dhe ai praktikisht nuk e kuptonte matematikën; si rezultat, fletoret e tij nuk ishin të mbushura me ekuacione dhe formula, por me diagrame të vijave të terrenit të vizatuara me dorë. Për ironi, ishte e tij mungesa e edukimit matematikor që e shtyu atë të zhvillonte diagrame të mrekullueshme të linjave të forcës, të cilat sot mund të shihen në çdo libër shkollor të fizikës Figura fizike në shkencë është shpesh më e rëndësishme sesa aparati matematikor që përdoret për ta përshkruar atë.

Historianët kanë paraqitur shumë supozime rreth asaj që saktësisht e çoi Faradein në zbulimin e fushave fizike - një nga konceptet më të rëndësishme në historinë e të gjithë shkencës botërore. Pothuajse e gjithë fizika moderne, pa përjashtim, është shkruar në gjuhën e fushave të Faradeit. Në 1831, Faraday bëri një zbulim kyç në fushën e fushave fizike që ndryshoi qytetërimin tonë përgjithmonë. Një ditë, ndërsa mbante një magnet - një lodër për fëmijë - mbi një kornizë teli, ai vuri re se një rrymë elektrike po dilte në kornizë, megjithëse magneti nuk ishte në kontakt me të. Kjo do të thoshte se fusha e padukshme e një magneti, në një distancë, mund të shkaktonte lëvizjen e elektroneve, duke krijuar një rrymë.

Fushat e forcës së Faradeit, të cilat deri në atë moment konsideroheshin fotografi të padobishme, fryt i imagjinatës së kotë, rezultuan të ishin një forcë e vërtetë materiale e aftë për të lëvizur objektet dhe për të gjeneruar energji. Sot mund të themi me siguri: burimi i dritës që po përdorni për të lexuar këtë faqe e merr energjinë e tij nga zbulimet e Faradeit në fushën e elektromagnetizmit. Një magnet rrotullues krijon një fushë që shtyn elektronet në një përcjellës dhe i bën ata të lëvizin, duke krijuar një rrymë elektrike që më pas mund të përdoret për të fuqizuar një llambë. Në këtë parim bazohen gjeneratorët e energjisë elektrike që ofrojnë energji për qytetet në mbarë botën. Për shembull, rrjedha e ujit që bie nga një digë bën që një magnet gjigant në një turbinë të rrotullohet; magneti shtyn elektronet në tel, duke formuar një rrymë elektrike; rryma, nga ana tjetër, rrjedh përmes telave të tensionit të lartë në shtëpitë tona.

Me fjalë të tjera, fushat e forcës së Michael Faradeit janë vetë forcat që drejtojnë qytetërimin modern, të gjitha manifestimet e tij - nga lokomotivat elektrike deri te sistemet më të fundit informatike, interneti dhe kompjuterët e xhepit.

Për një shekull e gjysmë, fushat fizike të Faradeit kanë frymëzuar fizikanët për kërkime të mëtejshme. Ajnshtajni, për shembull, u ndikua aq shumë prej tyre, saqë e formuloi teorinë e tij të gravitetit në gjuhën e fushave fizike. Puna e Faradeit gjithashtu më la një përshtypje të fortë. Disa vite më parë, unë formulova me sukses teorinë e fijeve për sa i përket fushave fizike të Faradeit, duke hedhur kështu bazat për teorinë e fijeve të fushës. Në fizikë, të thuash që dikush mendon në terma të linjave të forcës është t'i japësh atij personi një kompliment serioz.
Katër ndërveprime themelore

Një nga arritjet më të mëdha të fizikës gjatë dy mijëvjeçarëve të fundit ka qenë identifikimi dhe përcaktimi i katër llojeve të ndërveprimeve që drejtojnë universin. Të gjitha ato mund të përshkruhen në gjuhën e fushave, të cilat ia kemi borxh Faradeit. Megjithatë, për fat të keq, asnjë nga katër speciet nuk zotëron vetitë e plota të fushave të forcës të përshkruara në shumicën e veprave fantashkencë. Le të rendisim këto lloje të ndërveprimit.

1. Graviteti. Një forcë e heshtur që nuk i lejon këmbët tona të largohen nga mbështetja. Parandalon që Toka dhe yjet të shpërbëhen dhe ndihmon në ruajtjen e integritetit të Sistemit Diellor dhe Galaktikës. Pa gravitetin, rrotullimi i planetit do të na shtynte nga Toka dhe në hapësirë ​​me shpejtësi 1000 milje në orë. Problemi është se vetitë e gravitetit janë pikërisht e kundërta e vetive të fushave fantastike të forcës. Graviteti është një forcë tërheqëse, jo zmbrapsjeje; është jashtëzakonisht i dobët - relativisht, natyrisht; funksionon në distanca të mëdha, astronomike. Me fjalë të tjera, është pothuajse e kundërta e barrierës së sheshtë, të hollë e të padepërtueshme që mund të gjendet pothuajse në çdo roman apo film fantastiko-shkencor. Për shembull, një pendë tërhiqet në dysheme nga një planet i tërë - Toka, por ne mund ta kapërcejmë lehtësisht gravitetin e Tokës dhe ta heqim pendën me një gisht. Ndikimi i njërit prej gishtave tanë mund të kapërcejë forcën gravitacionale të një planeti të tërë, i cili peshon më shumë se gjashtë trilion kilogramë.

2. Elektromagnetizmi (EM). Fuqia që ndriçon qytetet tona. Lazerët, radio, televizioni, elektronika moderne, kompjuterët, interneti, energjia elektrike, magnetizmi - të gjitha këto janë pasoja të shfaqjes së ndërveprimit elektromagnetik. Ndoshta kjo është forca më e dobishme që njerëzimi ka arritur të shfrytëzojë gjatë gjithë historisë së tij. Ndryshe nga graviteti, ai mund të funksionojë si në tërheqje ashtu edhe në zmbrapsje. Megjithatë, nuk është i përshtatshëm për rolin e një fushe force për disa arsye. Së pari, mund të neutralizohet lehtësisht. Për shembull, plastika ose çdo material tjetër jopërçues do të depërtojë lehtësisht në një fushë të fuqishme elektrike ose magnetike. Një copë plastike e hedhur në një fushë magnetike do të fluturojë lirshëm nëpër të. Së dyti, elektromagnetizmi vepron në distanca të mëdha dhe nuk është e lehtë të përqendrohet në një aeroplan. Ligjet e ndërveprimit EM përshkruhen nga ekuacionet e James Clerk Maxwell, dhe duket se fushat e forcës nuk janë një zgjidhje për këto ekuacione.

3 dhe 4. Ndërveprime të forta dhe të dobëta bërthamore. Ndërveprimi i dobët është forca e kalbjes radioaktive, ajo që ngroh bërthamën radioaktive të Tokës. Kjo forcë qëndron pas shpërthimeve vullkanike, tërmeteve dhe zhvendosjes së pllakave kontinentale. Ndërveprimi i fortë parandalon që bërthamat atomike të shpërbëhen; i jep energji diellit dhe yjeve dhe është përgjegjës për ndriçimin e universit. Problemi është se forca bërthamore funksionon vetëm në distanca shumë të vogla, kryesisht brenda bërthamës atomike. Është aq fort i lidhur me vetitë e vetë bërthamës saqë është jashtëzakonisht e vështirë të kontrollohet. Aktualisht, ne dimë vetëm dy mënyra për të ndikuar në këtë ndërveprim: ne mund të thyejmë një grimcë nënatomike në copa në një përshpejtues ose të shpërthejmë një bombë atomike.

Megjithëse fushat e forcës në fantashkencën nuk u binden ligjeve të njohura të fizikës, ka ende boshllëqe që ka të ngjarë të bëjnë të mundur krijimin e një fushe force në të ardhmen. Së pari, ekziston ndoshta një lloj i pestë i ndërveprimit themelor që askush nuk ka mundur ta shohë ende në laborator. Mund të rezultojë, për shembull, se ky ndërveprim funksionon vetëm në distanca prej disa centimetrash deri në një këmbë - dhe jo në distanca astronomike. (Megjithatë, përpjekjet e para për të zbuluar llojin e pestë të ndërveprimit dhanë rezultate negative.)

Së dyti, ne mund të jemi në gjendje ta bëjmë plazmën të imitojë disa nga vetitë e fushës së forcës. Plazma është "gjendja e katërt e materies". Tre gjendjet e para të materies të njohura për ne janë të ngurta, të lëngëta dhe të gazta; megjithatë, forma më e zakonshme e materies në univers është plazma: një gaz i përbërë nga atome të jonizuara. Atomet në një plazmë nuk janë të lidhur me njëri-tjetrin dhe nuk kanë elektrone, dhe për këtë arsye kanë një ngarkesë elektrike. Ato mund të kontrollohen lehtësisht duke përdorur fusha elektrike dhe magnetike.

Lënda e dukshme e universit ekziston në pjesën më të madhe në formën e llojeve të ndryshme të plazmës; prej tij formohen dielli, yjet dhe gazi ndëryjor. Në jetën e zakonshme, ne pothuajse kurrë nuk hasim plazmë, sepse në Tokë ky fenomen është i rrallë; megjithatë, plazma mund të shihet. Për ta bërë këtë, thjesht shikoni vetëtimën, diellin ose ekranin e një televizori plazma.
Dritare plazma

Siç u përmend më lart, nëse ngrohni një gaz në një temperaturë mjaft të lartë dhe kështu merrni plazmë, atëherë me ndihmën e fushave magnetike dhe elektrike do të jetë e mundur ta mbani atë dhe t'i jepni formë. Për shembull, plazma mund të formohet në një fletë ose xhami dritare. Për më tepër, një "dritare plazma" e tillë mund të përdoret si një ndarje midis vakumit dhe ajrit të zakonshëm. Në parim, në këtë mënyrë do të ishte e mundur që ajri të përmbahej brenda anijes kozmike, duke e penguar atë të ikë në hapësirë; Në këtë rast, plazma formon një guaskë transparente të përshtatshme, kufirin midis hapësirës së hapur dhe anijes.

Në serinë Star Trek, një fushë force përdoret, në veçanti, për të izoluar ndarjen që përmban dhe lëshon një anije të vogël hapësinore nga hapësira e jashtme. Dhe kjo nuk është vetëm një dredhi e zgjuar për të kursyer para në dekorime; mund të krijohet një film i tillë transparent i padukshëm.

Dritarja e plazmës u shpik në vitin 1995 nga fizikani Eddie Gershkovich në Laboratorin Kombëtar Brookhaven (Long Island, Nju Jork). Kjo pajisje u zhvillua në procesin e zgjidhjes së një problemi tjetër - problemi i saldimit të metaleve duke përdorur një rreze elektronike. Pishtari i acetilenit i saldatorit shkrin metalin me një rrymë gazi të nxehtë dhe më pas bashkon copat e metalit së bashku. Dihet se një rreze elektronike mund të bashkojë metalet më shpejt, më të pastër dhe më lirë se sa arrihet me metodat konvencionale të saldimit. Problemi kryesor me metodën e saldimit elektronik është se ajo duhet të kryhet në vakum. Kjo kërkesë krijon shqetësime të mëdha, pasi nënkupton ndërtimin e një dhome vakum - ndoshta madhësinë e një dhome të tërë.

Për të zgjidhur këtë problem, Dr. Gershkovich shpiku dritaren e plazmës. Kjo pajisje ka vetëm 3 metra lartësi dhe 1 këmbë në diametër; ngroh gazin në një temperaturë prej 6500 °C dhe në këtë mënyrë krijon një plazmë, e cila bllokohet menjëherë nga fushat elektrike dhe magnetike. Grimcat e plazmës, si grimcat e çdo gazi, ushtrojnë presion, i cili parandalon ajrin të nxitojë dhe të mbushë dhomën e vakumit. (Nëse përdorni argon në dritaren e plazmës, ai lëshon një shkëlqim kaltërosh, ashtu si fusha e forcës në Star Trek.)

Dritarja e plazmës padyshim do të gjejë aplikim të gjerë në industrinë dhe industrinë hapësinore. Edhe në industri, mikropërpunimi dhe gravurja e thatë shpesh kërkojnë një vakum, por përdorimi i tij në procesin e prodhimit mund të jetë shumë i shtrenjtë. Por tani, me shpikjen e dritares së plazmës, mbajtja e një vakumi me prekjen e një butoni do të jetë e lehtë dhe e lirë.

Por a mund të përdoret një dritare plazma si një mburojë e padepërtueshme? A do t'ju mbrojë nga të shtënat me armë? Dikush mund të imagjinojë shfaqjen e dritareve plazma në të ardhmen, të cilat kanë energji dhe temperaturë shumë më të madhe, të mjaftueshme për të avulluar objektet që bien në të. Por për të krijuar një fushë force më realiste me karakteristikat e njohura nga veprat e fantashkencës, do të kërkohet një kombinim shumështresor i disa teknologjive. Çdo shtresë më vete mund të mos jetë aq e fortë sa të ndalojë një top, por disa shtresa së bashku mund të jenë të mjaftueshme.

Le të përpiqemi të imagjinojmë strukturën e një fushe të tillë force. Shtresa e jashtme, për shembull një dritare plazma e mbingarkuar, nxehet në një temperaturë të mjaftueshme për të avulluar metalet. Shtresa e dytë mund të jetë një perde e rrezeve lazer me energji të lartë. Një perde e tillë prej mijëra rrezesh lazer të kryqëzuara do të krijonte një rrjetë hapësinore që do të ngrohte objektet që kalonin nëpër të dhe do t'i avullonte ato në mënyrë efektive. Ne do të flasim më shumë për lazerët në kapitullin tjetër.

Më tej, pas perdes së lazerit, mund të imagjinoni një grilë hapësinore të "nanotubave të karbonit" - tuba të vegjël të përbërë nga atome individuale të karbonit, me mure të trasha një atom. Në këtë mënyrë tubat janë shumë herë më të fortë se çeliku. Aktualisht, nanotubi më i gjatë i karbonit i prodhuar në botë është vetëm rreth 15 mm i gjatë, por tashmë mund të imagjinojmë ditën kur do të jemi në gjendje të krijojmë nanotuba karboni me gjatësi arbitrare. Le të supozojmë se do të jetë e mundur të endësh një rrjet hapësinor nga nanotubat e karbonit; në këtë rast marrim një ekran jashtëzakonisht të qëndrueshëm i aftë për të pasqyruar shumicën e objekteve. Ky ekran do të jetë i padukshëm, pasi çdo nanotub individual është i krahasueshëm në trashësi me një atom, por rrjeti hapësinor i nanotubave të karbonit do të tejkalojë çdo material tjetër në forcë.

Pra, kemi arsye të besojmë se kombinimi i një dritareje plazma, një perde lazer dhe një ekran nanotubi karboni mund të shërbejë si bazë për krijimin e një muri të padukshëm pothuajse të padepërtueshëm.

Por edhe një mburojë e tillë me shumë shtresa nuk do të ishte në gjendje të demonstronte të gjitha vetitë që fantashkencë i atribuon fushës së forcës. Pra, do të jetë transparent, që do të thotë se nuk do të jetë në gjendje të ndalojë rrezen e lazerit. Në një betejë me topat lazer, mburojat tona me shumë shtresa do të jenë të padobishme.

Për të ndalur rrezen lazer, mburoja duhet, përveç sa më sipër, të ketë një veti të fortë të "fotokromatikitetit" ose transparencës së ndryshueshme. Aktualisht, materialet me këto karakteristika përdoren në prodhimin e syzeve të diellit që mund të errësohen kur ekspozohen ndaj rrezatimit UV. Transparenca e ndryshueshme e materialit arrihet përmes përdorimit të molekulave që mund të ekzistojnë në të paktën dy gjendje. Në një gjendje të molekulave, një material i tillë është transparent. Por nën ndikimin e rrezatimit UV, molekulat shndërrohen menjëherë në një gjendje tjetër dhe materiali humbet transparencën e tij.

Ndoshta një ditë do të jemi në gjendje, duke përdorur nanoteknologjinë, të marrim një substancë aq të fortë sa nanotubat e karbonit dhe të aftë për të ndryshuar vetitë e saj optike nën ndikimin e një rreze lazer. Një mburojë e bërë nga një substancë e tillë do të jetë në gjendje të ndalojë jo vetëm rrjedhat e grimcave ose predha armësh, por edhe një goditje lazer. Aktualisht, megjithatë, nuk ka materiale me transparencë të ndryshueshme që mund të ndalojnë një rreze lazer.
Levitacion magnetik

Në fantashkencën, fushat e forcës kryejnë një funksion tjetër, përveç reflektimit të sulmeve nga armët me rreze, domethënë, ato shërbejnë si një mbështetje që lejon njeriun të kapërcejë forcën e gravitetit. Në filmin Back to the Future, Michael Fox nget një hoverboard; Kjo gjë të kujton në çdo mënyrë një skateboard të njohur, vetëm se "kalon" nëpër ajër, mbi sipërfaqen e tokës. Ligjet fizike - siç i njohim ne sot - nuk lejojnë zbatimin e një pajisjeje të tillë kundër gravitetit (siç do të shohim në kapitullin 10). Por ne mund të imagjinojmë krijimin e pajisjeve të tjera në të ardhmen - bordet e pezulluara dhe makinat me levitacion magnetik; Këto makina do të na lejojnë të ngremë dhe mbajmë lehtësisht objekte të mëdha. Në të ardhmen, nëse "superpërcjellshmëria e temperaturës së dhomës" bëhet një realitet i përballueshëm, njerëzit do të jenë në gjendje të fluturojnë objekte duke përdorur fuqinë e fushave magnetike.

Nëse e afrojmë polin verior të një magneti të përhershëm me polin verior të një magneti tjetër të ngjashëm, magnetët do të zmbrapsen njëri-tjetrin. (Nëse e kthejmë njërin nga magnetët me kokë poshtë dhe e sjellim polin e tij jugor në polin verior të tjetrit, të dy magnetët do të tërhiqen.) I njëjti parim - që si shtyllat e magneteve sprapsin - mund të përdoret për të ngritur pesha të mëdha nga terren. Trenat maglev të avancuar teknikisht po ndërtohen tashmë në disa vende. Trena të tillë nxitojnë jo përgjatë shinave, por mbi to në një distancë minimale; Ato mbahen të pezulluara nga magnet të zakonshëm. Trenat duket se notojnë në ajër dhe, falë fërkimit zero, mund të arrijnë shpejtësi rekord.

Sistemi i parë komercial i automatizuar i transportit maglev në botë u lançua në vitin 1984 në qytetin britanik të Birmingham. Ai lidhte terminalin e aeroportit ndërkombëtar dhe stacionin hekurudhor aty pranë. Trenat me levitacion magnetik funksionojnë gjithashtu në Gjermani, Japoni dhe Kore, megjithëse shumica nuk janë të dizajnuara për shpejtësi të larta. Treni i parë maglev komercial me shpejtësi të lartë filloi të funksionojë në seksionin e sapo nisur të shinës në Shangai; ky tren lëviz përgjatë trasesë me shpejtësi deri në 431 km/h. Një tren japonez maglev në prefekturën Yamanashi arriti një shpejtësi prej 581 km/h - dukshëm më i shpejtë se trenat konvencionalë me rrota.

Por pajisjet maglev janë jashtëzakonisht të shtrenjta. Një nga mënyrat për të rritur efikasitetin e tyre është përdorimi i superpërçuesve, të cilët, kur ftohen në temperatura afër zeros absolute, humbasin plotësisht rezistencën elektrike. Fenomeni i superpërcjellshmërisë u zbulua në vitin 1911 nga Heike Kamerlingh Onnes. Thelbi i tij ishte se disa substanca, kur ftohen në një temperaturë nën 20 K (20 ° mbi zero absolute), humbasin të gjithë rezistencën elektrike. Si rregull, ndërsa një metal ftohet, rezistenca e tij elektrike zvogëlohet gradualisht. (Fakti është se lëvizja e drejtuar e elektroneve në një përcjellës ndërhyhet nga dridhjet e rastësishme të atomeve. Ndërsa temperatura zvogëlohet, diapazoni i dridhjeve të rastësishme zvogëlohet dhe elektriciteti përjeton më pak rezistencë.) Por Kamerlingh Onnes, për habinë e tij, zbuloi se rezistenca e disa materialeve në një temperaturë të caktuar kritike bie ndjeshëm në zero.

Fizikanët e kuptuan menjëherë rëndësinë e rezultatit të marrë. Kur transmetohen në distanca të gjata, linjat e energjisë humbasin një sasi të konsiderueshme të energjisë elektrike. Por nëse rezistenca mund të eliminohet, energjia elektrike mund të transmetohet në çdo vend për asgjë. Në përgjithësi, një rrymë elektrike e ngacmuar në një qark të mbyllur mund të qarkullojë në të pa humbje energjie për miliona vjet. Për më tepër, nga këto rryma të jashtëzakonshme nuk do të ishte e vështirë të krijoheshin magnet me fuqi të jashtëzakonshme. Dhe me magnet të tillë, do të ishte e mundur të ngriheshin ngarkesa të mëdha pa përpjekje.

Pavarësisht aftësive të mrekullueshme të superpërçuesve, ato janë shumë të vështira për t'u përdorur. Është shumë e shtrenjtë të mbash magnet të mëdhenj në rezervuarë me lëngje jashtëzakonisht të ftohta. Për të mbajtur lëngjet të ftohta, do të nevojiten fabrika të mëdha të ftohta, të cilat do të rrisin koston e magneteve superpërçues në lartësitë stratosferike dhe do ta bëjnë përdorimin e tyre joprofitabël.

Por një ditë, fizikanët mund të jenë në gjendje të krijojnë një substancë që ruan vetitë superpërçuese edhe kur nxehet në temperaturën e dhomës. Superpërcjellshmëria në temperaturën e dhomës është "grali i shenjtë" i fizikantëve të gjendjes së ngurtë. Prodhimi i substancave të tilla, sipas të gjitha gjasave, do të shënojë fillimin e revolucionit të dytë industrial. Fushat e fuqishme magnetike që mund të notojnë makinat dhe trenat do të bëhen aq të lira sa që edhe "makinat rrëshqitëse" mund të jenë ekonomikisht të qëndrueshme. Mund të ndodhë që me shpikjen e superpërcjellësve që ruajnë vetitë e tyre në temperaturën e dhomës, makinat fluturuese fantastike që shohim në filmat "Back to the Future", "Minority Report" dhe "Star Wars" do të bëhen realitet.

Në parim, është mjaft e imagjinueshme që një person të jetë në gjendje të veshë një rrip të posaçëm të bërë nga magnet superpërçues, i cili do t'i lejonte atij të ngrihej lirshëm mbi tokë. Me një rrip të tillë, dikush mund të fluturojë në ajër, si Superman. Në fakt, superpërçueshmëria në temperaturën e dhomës është një fenomen kaq i jashtëzakonshëm sa që shpikja dhe përdorimi i superpërçuesve të tillë është përshkruar në shumë romane fantastiko-shkencore (siç është seria e romaneve Ringworld e krijuar nga Larry Niven në 1970).

Për dekada, fizikantët kanë kërkuar pa sukses për substanca që do të ishin superpërçuese në temperaturën e dhomës. Ishte një proces i lodhshëm, i mërzitshëm - kërkimi përmes provave dhe gabimeve, testimi i materialeve njëri pas tjetrit. Por në vitin 1986, u zbulua një klasë e re substancash, të quajtura "superpërçues të temperaturës së lartë"; këto substanca fituan superpërcjellshmëri në temperatura të rendit 90° mbi zero absolute, ose 90 K. Ky zbulim u bë një ndjesi e vërtetë në botën e fizikës. U duk sikur portat e gropës ishin hapur. Muaj pas muaji, fizikanët konkurruan me njëri-tjetrin, duke u përpjekur të vendosnin një rekord të ri botëror për superpërçueshmëri. Për një kohë, madje dukej se superpërçueshmëria në temperaturën e dhomës do të dilte nga faqet e romaneve fantashkencë dhe do të bëhej realitet. Por pas vitesh zhvillimi të shpejtë, kërkimi mbi superpërçuesit me temperaturë të lartë ka filluar të ngadalësohet.

Aktualisht, rekordi botëror për superpërçuesit me temperaturë të lartë mbahet nga një substancë që është një oksid kompleks i bakrit, kalciumit, bariumit, taliumit dhe merkurit, i cili bëhet superpërçues në 138 K (-135 ° C). Kjo temperaturë relativisht e lartë është ende shumë larg nga temperatura e dhomës. Por ky është gjithashtu një moment historik i rëndësishëm. Azoti bëhet i lëngshëm në 77 K, dhe azoti i lëngshëm kushton pothuajse njësoj si qumështi i zakonshëm. Prandaj, azoti i zakonshëm i lëngshëm mund të përdoret për të ftohur superpërçuesit me temperaturë të lartë; (Sigurisht, superpërçuesit që mbeten superpërçues në temperaturën e dhomës nuk do të kërkojnë fare ftohje.)

Diçka tjetër është e pakëndshme. Aktualisht, nuk ka asnjë teori që do të shpjegonte vetitë e superpërçuesve me temperaturë të lartë. Për më tepër, çmimi Nobel pret fizikantin iniciativ, i cili mund të shpjegojë se si funksionojnë. (Në superpërcjellësit e njohur me temperaturë të lartë, atomet janë të organizuar në shtresa të veçanta. Shumë fizikanë teorizojnë se është shtresa e materialit qeramik që lejon elektronet të lëvizin lirshëm brenda çdo shtrese, duke krijuar kështu superpërçueshmëri. Por saktësisht se si dhe pse ndodh kjo është ende një mister.)

Mungesa e njohurive i detyron fizikanët të kërkojnë superpërcjellës të rinj me temperaturë të lartë në mënyrën e vjetër, me prova dhe gabime. Kjo do të thotë se superpërçueshmëria famëkeqe në temperaturën e dhomës mund të zbulohet në çdo kohë - nesër, pas një viti ose kurrë fare. Askush nuk e di se kur do të gjendet një substancë me këto veti apo nëse do të gjendet fare.

Por nëse zbulohen superpërçues të temperaturës së dhomës, zbulimi i tyre ka të ngjarë të ndezë një valë të madhe shpikjesh të reja dhe aplikimesh komerciale. Fushat magnetike një milion herë më të forta se fusha magnetike e Tokës (e cila është 0,5 Gauss) mund të bëhen të zakonshme.

Një nga vetitë e natyrshme në të gjithë superpërçuesit quhet efekti Meissner. Nëse vendosni një magnet mbi një superpërçues, magneti do të rri pezull në ajër, sikur të mbështetet nga ndonjë forcë e padukshme. [Arsyeja për efektin Meissner është se një magnet ka vetinë të krijojë "imazhin e vet pasqyrë" brenda një superpërçuesi, në mënyrë që magneti i vërtetë dhe reflektimi i tij të fillojnë të zmbrapsin njëri-tjetrin. Një shpjegim tjetër i qartë për këtë efekt është se superpërçuesi është i papërshkueshëm nga fusha magnetike. Duket se e shtyn jashtë fushën magnetike. Prandaj, nëse vendosni një magnet mbi një superpërçues, linjat e fushës së magnetit do të shtrembërohen pas kontaktit me superpërçuesin. Këto linja të forcës do ta shtyjnë magnetin lart, duke e bërë atë të fluturojë.)

Nëse njerëzimit i jepet mundësia të përdorë efektin Meissner, atëherë mund të imagjinojmë autostradën e së ardhmes të mbuluar me qeramikë kaq të veçantë. Më pas, me ndihmën e magnetëve të vendosur në rripin tonë ose në fund të makinës, ne mund të notojmë në mënyrë magjike mbi rrugë dhe të nxitojmë drejt destinacionit tonë pa asnjë fërkim ose humbje energjie.

Efekti Meissner funksionon vetëm me materiale magnetike si metalet, por magnetet superpërçues mund të përdoren gjithashtu për të ngritur në ajër materiale jomagnetike të njohura si materiale paramagnetike ose diamagnetike. Vetë këto substanca nuk kanë veti magnetike; ato i fitojnë ato vetëm në prani dhe nën ndikimin e një fushe magnetike të jashtme. Materialet paramagnetike tërhiqen nga një magnet i jashtëm, ndërsa materialet diamagnetike zmbrapsen.

Uji, për shembull, është diamagnetik. Meqenëse të gjitha gjallesat përbëhen nga uji, ato gjithashtu mund të fluturojnë në prani të një fushe të fuqishme magnetike. Në një fushë me një induksion magnetik prej rreth 15 T (30,000 herë më e fuqishme se fusha magnetike e Tokës), shkencëtarët tashmë kanë arritur të bëjnë kafshë të vogla të tilla si bretkosat të fluturojnë. Por nëse superpërcjellshmëria në temperaturën e dhomës bëhet realitet, do të jetë e mundur të ngrihen objekte të mëdha jomagnetike në ajër, duke përfituar nga vetitë e tyre diamagnetike.

Si përfundim, vërejmë se fushat e forcës në formën në të cilën ato zakonisht përshkruhen në literaturën fantastiko-shkencore nuk janë në përputhje me përshkrimin e katër ndërveprimeve themelore në Universin tonë. Por mund të supozojmë se një person do të jetë në gjendje të imitojë shumë nga vetitë e këtyre fushave fiktive duke përdorur mburoja me shumë shtresa, duke përfshirë dritaret e plazmës, perdet lazer, nanotubat e karbonit dhe substancat me transparencë të ndryshueshme. Por në realitet një mburojë e tillë mund të zhvillohet vetëm në disa dekada, apo edhe një shekull. Dhe nëse zbulohet superpërçueshmëria në temperaturën e dhomës, njerëzimi do të ketë mundësinë të përdorë fusha të fuqishme magnetike; Ndoshta me ndihmën e tyre do të jetë e mundur të ngrihen makinat dhe trenat në ajër, siç shohim në filmat fantashkencë.

Duke marrë parasysh të gjitha këto, unë do t'i klasifikoja fushat e forcës si një pamundësi të klasit I, që do të thotë, do t'i përkufizoja si diçka që është e pamundur me teknologjinë e sotme, por do të realizohet në një formë të modifikuar brenda shekullit të ardhshëm apo më shumë.

I. Nëse një shkencëtar i dalluar, por i moshuar pohon se një fenomen i caktuar është i mundur, ai ndoshta ka të drejtë. Nëse ai pretendon se një fenomen i caktuar është i pamundur, ai ka shumë të ngjarë të gabojë.

II. Mënyra e vetme për të përcaktuar kufijtë e së mundshmes është të kesh guximin për të depërtuar në atë anë, në të pamundurën.

III. Çdo teknologji mjaft e avancuar nuk dallohet nga magjia.

Tre Ligjet e Arthur C. Clarke

"Ngrini mburojat tuaja!" - ky është urdhri i parë që kapiteni Kirk i jep ekuipazhit të tij me zë të mprehtë në serialin e pafund "Star Trek"; Ekuipazhi, i bindur ndaj urdhrave, aktivizon fushat e forcës të krijuara për të mbrojtur anijen kozmike Enterprise nga zjarri i armikut.

Fushat e forcës janë kaq të rëndësishme në historinë e Star Trek saqë gjendja e tyre mund të përcaktojë rezultatin e një beteje. Pasi energjia e fushës së forcës shterohet, trupi i Ndërmarrjes fillon të marrë goditje, aq më tej, aq më dërrmuese; përfundimisht humbja bëhet e pashmangshme.

Pra, çfarë është një fushë e forcës mbrojtëse? Në fantashkencën, është një gjë mashtruese e thjeshtë: një pengesë e hollë, e padukshme por e padepërtueshme që mund të devijojë rrezet lazer dhe raketat me të njëjtën lehtësi. Në pamje të parë, fusha e forcës duket aq e thjeshtë sa krijimi - dhe së shpejti - i mburojave luftarake bazuar në të duket i pashmangshëm. Thjesht prisni që jo sot apo nesër ndonjë shpikës sipërmarrës do të shpallë se ka arritur të marrë një fushë të forcës mbrojtëse. Por e vërteta është shumë më komplekse.

Ashtu si llamba e Edisonit, e cila revolucionarizoi qytetërimin modern, një fushë force mund të ndikojë thellësisht çdo aspekt të jetës sonë. Ushtria do të përdorte fushën e forcës për t'u bërë e paprekshme, duke e përdorur atë për të krijuar një mburojë të padepërtueshme nga raketat dhe plumbat e armikut. Në teori, do të ishte e mundur të krijoheshin ura, autostrada dhe rrugë mahnitëse me prekjen e një butoni. Qytete të tëra do të shfaqeshin në shkretëtirë si me magji; gjithçka në to, deri te rrokaqiejt, do të ndërtohej ekskluzivisht nga fushat e forcës. Kupolat e fushave të forcës mbi qytete do t'i lejonin banorët e tyre të kontrollonin në mënyrë arbitrare fenomenet e motit - erërat e stuhisë, stuhitë e borës, tornadot. Nën tendën e besueshme të fushës së forcës, do të ishte e mundur të ndërtoheshin qytete edhe në fund të oqeaneve. Qelqi, çeliku dhe betoni mund të eliminohen krejtësisht, duke zëvendësuar të gjitha materialet e ndërtimit me fusha të forcës.

Por, çuditërisht, fusha e forcës rezulton të jetë një nga ato fenomene që është jashtëzakonisht e vështirë për t'u riprodhuar në laborator. Disa fizikanë madje besojnë se kjo nuk mund të bëhet fare pa ndryshuar vetitë e tij.



Ju pëlqeu artikulli? Ndani me miqtë tuaj!