Hvordan fungerer styrken i Star Wars for rigtigt?

Det ved vi alle sammen Star wars er science fiction, ikke? Men hvad nu hvis nogle af de seje specialeffekter og fænomener - såsom lyssværd, Death Star og selvfølgelig The Force, kunne ske i virkeligheden?

I hans ny bog Star Wars fysik, professor Patrick Johnson argumenterer for, hvordan visse ting i filmene - såsom hvordan Han Solo og Poe Dameron flyver gennem rummet med lysets hastighed, eller hvordan fartøjer rejser gennem planetens kerne - faktisk kunne ske i henhold til de mest sunde videnskabelige teorier.

Her er et uddrag fra bogen, der forklarer hvem, hvor, hvorfor og hvad hvis det kommer til kraftens fysik.

KRAFTEN

HVORNÅR Alle film

HVOR Galaksen

KARAKTERER Alle

FYSIKKONCEPTER Kraft

KORT INTRODUKTION / BAGGRUND

Styrken er central for alt i Star Wars-universet, men alligevel er den mystisk. Tegn med et højt midi-klorantal (følsomme mikroskopiske organismer) er beskrevet som værende Force-følsomme. I sjældne tilfælde kan selve styrken tilsyneladende blive barn.

Hvordan kunne en intelligent mikroskopisk liv -form tillade en person at have magiske hjernekræfter? Kan mikroskopiske organismer have makroskopiske virkninger på skabninger? Er der faktisk et felt, der omgiver og gennemtrænger alle væsener? Er styrken en specifik inkarnation af en af ​​de fire grundlæggende kræfter i universet? Kan det manifestere sig som en af ​​de fire? Eller er det en femte kraft helt?

Elektromagnetisk kraft

De fleste interaktioner, som vi ser dagligt, er elektromagnetiske interaktioner. Styrker findes i en af ​​fire varianter (så vidt vi ved): tyngdekraften, elektromagnetisk, stærk nuklear og svag nuklear. De to atomkræfter virker kun på subatomære skalaer, så vi oplever dem ikke førstehånds. Tyngdekraften bemærkes for det meste kun i meget store skalaer. Kraften, som dine fingre udøver på den bog, du holder, er skabt af elektronerne i dine fingre, der frastøder elektronerne i bogen. Det faktum, at du ikke falder gennem gulvet lige nu, er fordi elektronerne i gulvet frastøder elektronerne i dine fødder.

BAGHISTORIE

The Force er blevet beskrevet ved flere lejligheder gennem filmene. Den første kommer fra Obi-Wan Kenobi i Et nyt håb når han siger, det er et energifelt skabt af alle levende ting. Det omgiver os og trænger ind i os; det binder galaksen sammen. Senere lærer vi, at der er mikroskopiske organismer, kendt som midi-klorier, der fungerer som en kanal for styrken til at tale med Jedi. I Fantomet Trussel , Siger Qui-Gon Jinn til Anakin: Uden midichlorierne kunne livet ikke eksistere, og vi ville ikke have noget kendskab til styrken. De taler løbende til os og fortæller os kraftens vilje.

Relateret: 40 Bedste Yoda-citater

STJERNEKRIGENS FYSIK

The Force manifesterer sig på mange måder gennem filmene. De fleste af disse hændelser får det til at se ud som om kraften er en elektromagnetisk kraft. For eksempel ved din lyssværd ikke, om du brugte styrken til at bringe den til dig, eller om nogen kom, tog den op og afleverede den til dig. Lyssværdet føler en kraft, der får den til at accelerere til sin destination. Sådan opfører en elektromagnetisk kraft sig.

I fysik siger vi, at to ting kun kan interagere via en kraft, hvis de begge interagerer med den specifikke type felt. For eksempel er det kun objekter med masse, der kan interagere gravitationsmæssigt. Kun ladede genstande kan interagere elektromagnetisk. Da styrken gennemsyrer alt, er det sandsynligt, at alt i Star Wars-universet kan blive påvirket af Force-kræfter. Beskrivelsen af, at styrken omgiver alt, kan være en anden måde at sige, at der er et felt, som alt interagerer med.

I teorien ville det være muligt for noget at ikke interagere med styrken og derfor være immun over for dens virkninger. For eksempel interagerer måske en Toydarian-hjerne ikke med Kraften, hvilket gør Jedi-mind-tricks ineffektive for dem. I vores univers interagerer mørkt stof ikke elektromagnetisk. Da det ikke interagerer med elektromagnetisme, kan det ikke producere eller reflektere noget lys (en elektromagnetisk bølge), hvilket gør det mørkt.

Energi og tyngdekraft

Teknisk set skal to objekter kun have energi for at interagere gravitationsmæssigt. Dette skyldes Einsteins berømte ækvivalens mellem energi og masse, E = mc2.

Følsomhed over for styrken kan også give en person mulighed for at mærke begivenheder i en fjern fortid eller i fremtiden. De fleste love i fysik har ikke en foretrukken tidsretning, men så vidt vi ved er der ingen måde at fornemme fremtiden på. Der er teorier, der involverer partikler kaldet tachyoner, som kan bevæge sig bagud i tiden, men disse er aldrig blevet opdaget eksperimentelt. Nogle beskrivelser af antimateriale indikerer, at antimaterie bare er normal sag, der rejser baglæns i tiden. Måske tillader Force visse partikler at rejse gennem yderligere dimensioner, der forbinder forskellige tidspunkter (se afsnittet Hyperspace for yderligere information om ekstra dimensioner).

FÆLLESSKABET I DET VIRKELIGE LIV

Som mange af jer sikkert er klar over, er der ingen videnskabeligt verificerede eksempler på magiske hjernekræfter. Det er dog ikke fra mangel på forsøg. Mange mennesker gennem historien har hævdet evnen til at manipulere sagen med deres sind samt være i stand til at forudsige fremtiden gennem ekstrasensorisk opfattelse.

Måske er et af de største navne inden for dette forskningsfelt James Randi. Han er en pensioneret tryllekunstner, der havde etableret en million dollar paranormal udfordring. I denne udfordring lovede han 1 million dollars til enhver, der kunne bestå en streng videnskabelig test, der demonstrerede paranormale evner. Det blev afsluttet i 2019 efter omkring halvtreds år af mennesker, der ikke opfyldte de videnskabelige krav til bevis.

En berømt test med Randi var kendt som Project Alpha. I 1979 oprettede James McDonnell (af McDonnell Douglas) et parapsykologilaboratorium ledet af fysiker Peter Phillips. De besluttede at undersøge fænomenet med skebøjning, påstanden om, at folk kunne bøje skeer med deres sind. James Randi var kritisk over for den metode, der blev brugt i eksperimentet, og gik så langt som at ansætte folk til at holde sig inden for protokollerne for eksperimentet, men at bøje skeer (ikke med deres sind) på en måde, der ville generere en falsk positiv. Ved afslutningen af ​​eksperimentet konkluderede Phillips og hans kolleger, at paranormal adfærd ikke kunne udelukkes - på det tidspunkt afslørede Randi, at han havde spillet systemet og dermed miskrediteret undersøgelsen.

Lad os undersøge disse midchlorier. De beskrives som mikroskopiske organismer, der lever i hver celle og kan kommunikere til Jedi Force's vilje. Hvor muligt er det? Nå, mere muligt end du måske tror. Undersøgelser af menneskers mikrobiom (indsamlingen af ​​bakterier, der lever symbiotisk med os), er vokset i de senere år. Skøn over forholdet mellem antallet af bakterieceller i en menneskelig krop og antallet af humane celler er forbløffende. Tallene ligger mellem 1: 1 og 100: 1 (hvilket betyder 100 bakterieceller for hver menneskelig celle). En sådan kendsgerning rejser spørgsmålet: hvad er en menneskelig organisme? Er et menneske virkelig en samling af mange organismer i en? Vi har allerede opdaget, at vores fordøjelsessystem, for at arbejde effektivt, er stærkt afhængig af tarmbakterier.

Det er bare med vores mave og tarm; det kunne ikke påvirke vores hjerne, ikke? Der er parasitter, der kan overtage dyr (og muligvis have virkninger på mennesker). Et dramatisk (og noget komplekst) eksempel på dette er lancetleveren. Det er en orm, der lægger æg i køernes tarme. Æggene udskilles kun af køerne for at blive fortæret af snegle. Æggene klækkes ud i sneglene, som derefter skaber cyster, der beskytter sig mod parasitterne og hoster dem op. Parasitkuglerne forbruges derefter af myrer.

Parasitterne infiltrerer myrernes hjerner og overbeviser myrerne om, at de skal klatre op til toppen af ​​græsstrå i nærheden af ​​græssende dyr (såsom køer) og således afslutte ormens livscyklus (og fuldføre myrernes liv). Hvis du talte med en maur på dette tidspunkt, ville det fortælle dig, at det havde en biologisk nødvendighed at klatre op til toppen af ​​det græsstrå. Måske beroligede myren sit sind og lyttede til mikroorganismerne, der talte inde i den. Selv om der er teorier om, at lignende parasitter har virkninger på mennesker, er der behov for flere undersøgelser, før der kan drages konklusioner.

VIDERE ELLER TILBAGE?

Ifølge de nuværende fysiske love er det umuligt at skelne mellem normal materie fremad i tid fra antimateriale, der går bagud i tid i et spejl. Næste gang du ser dig selv i et spejl, forestil dig at dit billede er lavet udelukkende af antimateriale, der går baglæns i tiden (det er det ikke). Fysik er ude af stand til at bestemme forskellen mellem dig og bizzaro dig.

Uddrag fra Star Wars-fysikken: Videnskaben bag en galakse langt langt væk af Patrick Johnson. Copyright © 2019 Adams Media, en division af Simon og Schuster. Brugt med tilladelse fra udgiveren. Alle rettigheder forbeholdes.