スターウォーズの剣を使って変身したらどうなるでしょうか？

最近ライトセーバー変形ビデオを見ましたか？

ライトセーバー変形がなぜ人気なのか？その原型はスターウォーズのライトセーバーではないでしょうか？

私たちが遊んだライトセーバー：

スターウォーズ ライトセーバー:

このような比較をすると、「ライトチューブ」の変換が低レベルすぎるように見えます。条件が許せば、本物のライトセーバーで遊ぶことはできますか？

通常のライトセーバーとスターウォーズの剣の違いは何ですか?

ライトセーバー変形ビデオで見られるライトセーバーのほとんどはビデオの特殊効果であり、一部はグロースティックや蛍光灯です。

蛍光剣は、かろうじて「ライトセーバー」と呼べるものの（内部が酸化反応により熱を放出し、その後壁の蛍光物質がエネルギーを吸収して光子を放出する）、致死性はなく、「スターウォーズ」の剣に比べるとはるかに劣る。蛍光物質は低温でイオン化しやすい物質なので、私たちが目にするのはせいぜいそこから発せられるわずかな光と熱だけです。

『スターウォーズ』に出てくる剣はレーザー剣ではありません。公式の説明では、プラズマの球が強力な磁場によって剣の形に束縛されているため、「プラズマ剣」と呼ばれています。

実際、映画の設定から、「スターウォーズ」の剣が普通のレーザー剣であれば、遠くでは一直線になるはずで、剣の長さを自由に調整することはできないことがわかります。

レーザー出力が強くない場合、何かを焼き切るのに連続した時間がかかり、その時間は数秒ほど短い場合もあれば、数分間ほど長い場合もあります。これは明らかに、スターウォーズの剣がターゲットに触れるとすぐにダメージを与えることができるという設定と一致しません。プラズマは触れた物体にエネルギーを直接伝達し、即座に損傷を引き起こす可能性があります。

プラズマソードはどれほど神秘的なのでしょうか?

プラズマという言葉は神秘的に聞こえますが、固体、液体、気体と同じように、自然界の物質の一種にすぎません。それは珍しいことではなく、必ずしも破壊的というわけではありません。

たとえば、地球の北極と南極のぼんやりとしたオーロラ、嵐の中の一瞬の稲妻、そして最も一般的なタイプのプラズマである物質が燃えるときに発生する炎などがあります。

私たちが目にするプラズマのほとんどは、このようにカラフルです。実際、それらはすべて自由状態の荷電粒子によって現れる視覚効果です。

これは、高温、磁場、またはその他の理由により物質内の電子と原子核がイオン化され、正に帯電したイオンと負に帯電した電子のグループが形成されることによって形成されます。しかし、このような状況下では自由イオンや自由電子が安定して存在することは難しいため、常に混合状態にあるわけではなく、常にイオン化と再結合を繰り返しています。これらのプロセスは電子エネルギーレベルの遷移を伴い、さまざまなエネルギーの対応する光子が放出されるため、カラフルに見えます。

ほとんどの物質はイオン化が難しく、通常、原子はイオン化されると光子を放出します。つまり、プラズマであるものは常に光ります (ただし、光るものが必ずしもプラズマであるとは限りません)。そして、スターウォーズの剣は、自ら発光するプラズマの球体です。

プラズマはスーパーガスとも呼ばれ、スターウォーズの剣は眩しいように見えますが、その威力が物体を燃やすほど高くなければ、物体を直接分割することは全くできません。固形物は簡単に通過する可能性があります。

プラズマソードはどれくらい強力ですか?

プラズマの致死性は「呪文」攻撃として分類されるべきです。出力エネルギーは接触するものすべてに熱として伝達されるため、プラズマによって引き起こされる損傷は火傷に似たものになるはずです。

プラズマの外部物体に対する致死性は、プラズマが自身の状態を維持しながら含む、または吸収するエネルギーの量によって決まります。雷などのプラズマは、当たった物体を瞬時に燃やすことができます。

プラズマのエネルギーが蛍光棒と同じくらい弱い場合、放出できるエネルギーは非常に限られており、その出力は確実に非常に小さくなります。プラズマは低温になると不安定になるため、その状態を維持するためには外部からエネルギーを得続ける必要があります。

したがって、空気をイオン化できる強力なライトセーバーを手に入れたい場合、スターウォーズのカイバークリスタルのように、継続的にエネルギーを出力できる柄または剣の芯が必要になります。

物語の設定上、カイバークリスタルはライトセーバーのバッテリーのエネルギーを集中させ、刃のような細いビームとして放出することができる、ライトセーバーを作成するための理想的な素材です。

スターウォーズのプラズマソードは作れますか？

まとめると、プラズマの形成にはある程度の外部エネルギーが必要であり、その形成条件は厳しいものではありません。ライトセーバーを作ることは原理的には難しくありませんが、ライトセーバーを攻撃用の武器として使うのはそれほど簡単ではありません。

プラズマは光を放射しますが、その安定性には疑問があります。特定の形状を維持したい場合は、それを拘束するための非常に強力な磁場と電場が必要であり、剣の柄のように手に持って踊らせることは不可能になります。

長年にわたり、多くのスターウォーズファンがスターウォーズの剣を作ろうと試みてきましたが、そのすべてが「性能」が不十分であったり、見た目が悪かったりして失敗しました。

しかし最近、米国のスミスチームが5年かけて『スター・ウォーズ』のライトセーバーとほぼ同一のライトセーバーを作成した。

彼らはプロパンと酸素を混合し、それを層流ノズルから噴射して点火し、2,000度を超えるプラズマロケット柱を形成した。高温を利用して鋼板を切断するのですが、その機能は『スターウォーズ』のライトセーバーに非常に似ています。

しかし、このプラズマ ビーム ライトセーバーには致命的な弱点があります。それは、ライトセーバーを燃料バックパックに接続する必要があり、使用するのが非常に不便だということです。

『スターウォーズ』のライトセーバーを作ることには実際的な意味はない。これはスターウォーズファンにとって、愛情を育む活動です。プラズマを武器に応用できるなら、剣を銃に改造した方が実用的だろう。

実はプラズマの使い方はそれほど難しくありません。実際に、プラズマの特性を利用した機械は数多く発明されてきました。たとえば、プラズマを使用して材料の表面を処理したり、レーザーを使用してプラズマを誘導して電気を発生させたり、プラズマガンを使用して金属を精錬したりします。

近年、科学者たちは、新型コロナウイルスが低温プラズマの作用で急速に不活性化されることを発見した。この効果は将来、COVID-19の治療や不活化ワクチンの開発に利用される可能性があります。

終わり

レビュー専門家：中国科学院物理研究所の羅慧謙氏

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編集者/ハートアンドペーパー