'Star Wars'-technologie
Lang geleden creëerde filmmaker George Lucas in een studio ver, ver weg een van de belangrijkste werken van sciencefiction: de filmserie "Star Wars".
Bijna 40 jaar later zijn de ideeën die door de films worden geïntroduceerd nog steeds de basis van het genre, en met nieuwe afleveringen van de serie die de komende jaren in de bioscopen zullen verschijnen, zullen fans blij zijn om lichtzwaarden, hyperdrives en speeders in overvloed te zien.
Hoewel de wetenschap en technologieën achter de franchise stevig verankerd zijn in fantasie, heeft hun blijvende aantrekkingskracht als inspiratiebron gediend voor veel echte wetenschappers en ingenieurs. Hier zijn enkele van de meest opmerkelijke pogingen om sciencefiction van "Star Wars" in wetenschappelijk feit te veranderen.
Lichtzwaarden
Het meest iconische stukje "Star Wars" -technologie is de lichtzwaard, maar het is waarschijnlijk ook het meest vergezochte, zeggen experts. De fotonen waaruit licht bestaat, worden lange tijd beschouwd als massaloze deeltjes die niet met elkaar interageren, waardoor het onwaarschijnlijk is dat botsende lichtstralen in epische lichtzwaardduels onwaarschijnlijk zijn.
In 2013 toonden onderzoekers van de Harvard University en het Massachusetts Institute of Technology (MIT) echter aan dat wanneer fotonenparen werden afgevuurd door een wolk van onderkoelde atomen, de fotonen als een enkel molecuul opkwamen. Mikhail Lukin, hoogleraar natuurkunde aan de Harvard, zei over de interactie tussen de deeltjes en de Harvard Gazette: 'Het is geen onhandige analogie om dit te vergelijken met lichtzwaarden.'
Maar Eric Davis, een natuurkundige aan het Institute for Advanced Studies in Austin, Texas, zei dat het opnieuw creëren van het effect in het echte leven een heel ander balspel is. 'Lichtzwaarden zijn puur fictief en zullen nooit worden ontwikkeld', zei hij. "Het is onpraktisch om de constructies en cryogene apparatuur te gebruiken om ingevangen kwantumgassen op een afstand van 2 voet van het einde van een lichtzwaardemitter te produceren."
Maar alles is niet verloren als het gaat om op licht gebaseerde wapens: wetenschappers zijn bijna bezig met het ontwikkelen van wapens die lijken op de blastergeweren in "Star Wars". In feite heeft de Amerikaanse marine al een laserwapen op een schip gedemonstreerd dat in staat is drones uit de lucht te schieten en kleine boten uit te schakelen. En deze zomer begon de Amerikaanse luchtmacht met het testen van een ander lasergebaseerd wapen dat vijf keer zo krachtig is als de versie van de marine en klein genoeg is om te worden gemonteerd op straaljagers en Humvees.
Hyperspace
In de films kunnen ruimteschepen zoals Han Solo's Millennium Falcon stralen tussen zonnestelsels die lichtjaren van elkaar verwijderd zijn. Volgens de 'Star Wars'-canon laten deze' hyperdrive'-voortstuwingssystemen intergalactische reizigers in een schaduwdimensie springen die 'hyperspace' wordt genoemd en die snelkoppelingen biedt tussen punten in de echte ruimte.
Hoewel de films wazig zijn op de details, heeft het idee van hyperspace en sneller dan licht (FTL) reizen een basis in de echte wetenschap, zei Davis, die de mogelijkheid van FTL-reizen onderzoekt.
Hoewel het onmogelijk is om sneller dan licht te reizen, suggereert de gebogen aard van de ruimtetijd voorgesteld door Albert Einstein dat de ruimte kan worden vervormd om de afstand tussen twee punten te verkleinen. Een manier om dit te doen is een kettingaandrijving die ruimte voor een schip opneemt en achter het schip uitbreidt. Een andere zou zijn om een wormgat te maken, of een deel van de ruimte dat naar binnen buigt om een snelkoppeling tussen verre locaties te creëren. Het creëren van dit soort vervormingen zou exotische materie vereisen met zogenaamde "negatieve energie", vertelde Davis aan WordsSideKick.com, een fenomeen dat in het laboratorium is aangetoond met het Casimir-effect, dat kan worden gemeten als de aantrekkingskracht of afstoting tussen twee parallelle spiegels die slechts een klein stukje van elkaar verwijderd zijn in een vacuüm.
Eerder dit jaar beweerde een laboratorium genaamd Eagleworks, gevestigd in het Johnson Space Center van NASA in Houston, Texas, een warp-drive te hebben gecreëerd die dit effect lijkt te benutten om ruimtelijke vervormingen in een vacuüm te creëren. Maar helaas voor scifi-fans zijn de niet-gepubliceerde bevindingen van het lab met scepsis ontvangen. En Davis, een FTL-optimist, noemde de beweringen 'bizar en twijfelachtig'.
"Deze blijven op dit moment speculatieve theoretische concepten omdat ze onder verdere theoretische studie blijven en ook omdat er geen technologie is voorzien die ze kan implementeren", zei hij. "Het kan tussen de 50 en 300 jaar duren om de technologie te ontwikkelen die overrijdbare wormgaten of warpaandrijvingen produceert."
Speeders
Een minder conceptueel lastig transportmiddel in "Star Wars" zal waarschijnlijk veel dichterbij worden gerealiseerd. Een aantal bedrijven probeert momenteel werkende versies te maken van "hoverbikes", bekend als "speeders" in de films.
Aerofex, een in Californië gevestigd startbedrijf, ontwikkelde het Aero-X-voertuig, dat wordt beschreven als 'een hovercraft die rijdt als een motorfiets' en kan vliegen met een snelheid van 72 km / u tot 3 meter Van de grond. Voor snelheidsduivels zal de in het VK gevestigde Malloy Aeronautics 'Hoverbike naar verwachting snelheden van meer dan 170 mph (274 km / h) bereiken op dezelfde hoogte als een helikopter.
Zowel de hoverbikes van Aerofex als Malloy Aeronautics gebruiken standaardbenzine, maar milieubewuste "Star Wars" -fans zouden binnenkort ook futuristische transportalternatieven kunnen krijgen. Bay Zoltan Nonprofit Ltd., een Hongaars overheidsinstituut voor toegepast onderzoek, heeft een elektrische, op batterijen werkende tricopter genaamd de Flike gemaakt. Voordat u echter uw hoop ophaalt, bevinden alle drie de voertuigen zich nog stevig in de ontwerpfase.
Exoplaneten
Centraal in de plot van "Star Wars" staat het bestaan van enorme aantallen planeten, allemaal verbonden door een melkwegbreed handelsnetwerk. Maar het was pas in 1995, bijna 20 jaar na de release van de eerste film in 1977, dat de eerste exoplaneet - een planeet buiten het zonnestelsel van de aarde - definitief werd ontdekt.
"Voor mij is het belangrijkste van 'Star Wars' het idee dat de toekomst van de mens in de ruimte ligt ', zei de Britse wetenschapscommunicator Mark Brake, die vorig jaar een show met de titel' The Science of Star Wars 'opzette.' , waar het allemaal om draait, is handel en imperiale ontwikkeling in een reeks zonnestelsels, en eigenlijk beginnen we nu deze zonnestelsels te ontdekken. "
Er zijn nu meer dan 2.000 exoplaneten gevonden en in 2011 ontdekte NASA's Kepler-ruimtetelescoop de eerste planeet die rond twee zonnen cirkelde, net als de fictieve thuisplaneet Tatooine van Luke Skywalker. De planeet, genaamd Kepler-16b, is een onbewoonbare gasreus, maar in 2012 werd de telescoop gebruikt om nog twee planeten te ontdekken in dubbelstersystemen die extreem dicht bij de zogenaamde bewoonbare zone liggen. (Dit is het gebied rond een ster waarin vloeibaar water op het oppervlak van een planeet kan stromen.)
Droids
Een ander altijd aanwezig kenmerk van het "Star Wars" -universum zijn droids, robots die fungeren als persoonlijke bedienden, piloten, technici en zelfs soldaten. Tegenwoordig zijn er in de echte wereld een groeiend aantal analogieën, variërend van geautomatiseerde militaire drones tot zelfrijdende auto's van Google en robotchirurgische assistenten.
Deze zomer streden robots in de finale van de US Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Robotics Challenge. De mensachtige robots pakten complexe uitdagingen aan, waaronder het besturen van een voertuig, het openen van een deur, traplopen en het uitschakelen van een klep.
De meerderheid van de bots presteerde goed in de competitie, maar deze machines waren slechts semi-autonoom, wat betekent dat een menselijke operator bijna constant de controle over de robot had. Dus terwijl de machines van moderne robotica de onhandige 'Star Wars'-droids kunnen evenaren, is er nog een lange weg te gaan om echte robots zo slim te maken, zei Jerry Pratt, een expert in algoritmen voor tweevoetig lopen en medeleider van de Florida- Het team van het Institute for Human and Machine Cognition, dat deelnam aan de Robotics Challenge Finals, won de tweede plaats.
'Het moeilijkste is de kunstmatige intelligentie', vertelde Pratt aan WordsSideKick.com. "We komen op het punt dat apparaten met sensorische invoer bijna net zo goed zijn, zo niet beter dan het menselijk zicht. Maar eigenlijk is het moeilijk om te zien waar we naar kijken. Het zijn kleine dingen, zoals naar een beker kunnen kijken en begrijpen wat een beker is en begrijp dat het iets is waar je vloeistof in doet. Tenzij het met de hand is gecodeerd door een mens, zijn we op dit moment vrijwel nergens en het is moeilijk te zeggen wat er moet gebeuren. "
Trekkerbalken
Licht kan ook helpen bij het repliceren van een andere interessante technologie uit de "Star Wars" -franchise: de trekstraal, een onzichtbaar energieveld dat objecten kan grijpen, vangen en verplaatsen. Sinds het begin van de jaren 2010 maken wetenschappers lasers met ongebruikelijke bundelintensiteitsprofielen waarmee ze kleine deeltjes kunnen aantrekken en afstoten.
Vorig jaar nog braken onderzoekers van de Australian National University het afstandsrecord voor tractorstralen door een donutvormige laser te gebruiken om holle, glazen bollen tot 20 centimeter te slepen, ongeveer 100 keer verder dan in eerdere experimenten.
En slechts een paar maanden geleden liet een team van de Universiteit van Bristol in het Verenigd Koninkrijk zien dat geluid licht zou kunnen evenaren als bron van toekomstige tractorstralen. De onderzoekers gebruikten een nauwkeurig getimede reeks geluidsgolven uit een reeks kleine luidsprekers om een gebied van lage druk te creëren dat de zwaartekracht effectief tegengaat en kleine balletjes polystyreen in de lucht laat zweven. De ballen konden vervolgens worden getrokken, geduwd en gesponnen met alleen geluidsgolven.
Hologrammen
Wanneer je gevangen zit in de trekstraal van een Imperial Star Destroyer en voor een bepaald noodlot staat, is er geen betere manier om een mayday-bericht te verzenden dan via een hologram. Maar hoewel speciaal ontworpen brillen al decennia lang worden gebruikt om de illusie van 3D-beelden te creëren, waren vrijstaande holografische video's moeilijk te reproduceren.
In de afgelopen jaren is een oude toneeltruc, uitgevonden door John Pepper in de 19e eeuw om de illusie te wekken van een spookachtige verschijning op het podium, nieuw leven ingeblazen, met name voor de schijnbaar herrezen overleden rapper Tupac Shakur op het Coachella-muziekfestival in 2012. De methode is gebaseerd op op een super dun vel folie dat in een hoek van 45 graden vanaf het podium is gehangen en dat met het blote oog onzichtbaar is maar beelden van een projector weerkaatst. De truc wekt de illusie van een 3D-beeld, maar alleen als je ervoor staat.
Dichter bij het merk is de Voxiebox "swept surface volumetric display" van Voxon, het resultaat van een fusie tussen twee groepen Australische en Amerikaanse uitvinders. 3D-modellen worden in honderden horizontale doorsneden gesneden voordat een supersnelle projector ze naar een plat scherm stuurt dat snel op en neer beweegt. Het menselijk oog combineert deze projecties tot een 3D-beeld dat kan bewegen en vanuit elke hoek kan worden bekeken, net zoals tijdens het bericht van prinses Leia aan Obi-Wan Kenobi in "Star Wars: Episode IV - A New Hope".
De kracht
Het hele "Star Wars" -universum samenbinden is het concept van de Force, die Jedi-ridders hun magische krachten geeft en de achtergrond vormt voor de strijd tussen goed en kwaad.
Eerder dit jaar kondigden onderzoekers van de Large Hadron Collider aan dat ze het eerste ondubbelzinnige bewijs voor het fenomeen hadden ontdekt, met een zekere kleine groene woordvoerder die opmerkte: "Heel indrukwekkend, dit resultaat is." Helaas voor de aspirant-Jedi die er waren, was het een uitgebreide April Fools 'Day-grap.
Maar nu de Force later deze maand zal ontwaken, is er misschien nog hoop voor hen.
