'Star Wars' teknikk
For lenge siden i et studio langt, langt borte skapte filmskaper George Lucas et av science fiction-sømmene: "Star Wars" -serien.
Nesten 40 år senere er ideene introdusert av filmene fremdeles stifter av sjangeren, og med nye avdrag av serien satt til å treffe teatre i de kommende årene, vil fans være glade for å se lysskilt, hyperdrivere og hurtigere i overflod.
Mens vitenskapen og teknologiene bak franchisen er godt forankret i fantasi, har deres varige appell tjent som inspirasjon for mange virkelige forskere og ingeniører. Her er noen av de mest bemerkelsesverdige forsøkene på å gjøre "Star Wars '" science fiction til vitenskapsfakta.
Lightsabers
Det mest ikoniske stykke "Star Wars" -teknologien er lyssabelen, men det er sannsynligvis også den mest langsiktige, sier eksperter. Fotonene som utgjør lys har lenge vært ansett som masseløse partikler som ikke samvirker med hverandre, noe som gjør utsiktene til sammenstøt lysstråler i episke lyssabeldueller usannsynlige.
I 2013 demonstrerte imidlertid forskere fra Harvard University og Massachusetts Institute of Technology (MIT) at når par fotoner ble avfyrt gjennom en sky av superkjølte atomer, fremsto fotonene som et enkelt molekyl. Når han snakket om samspillet mellom partiklene til Harvard Gazette, sa Mikhail Lukin, professor i fysikk ved Harvard, "Det er ikke en inapt analogi å sammenligne dette med lysabers."
Men Eric Davis, en fysiker ved Institute for Advanced Studies i Austin, i Texas, sa at det å gjenopprette effekten i det virkelige liv er et helt annet ballspill. "Lightsabers er rent fiktive og vil aldri bli utviklet," sa han. "Det er upraktisk å bruke prevensjoner og kryogent utstyr for å produsere fangede kvantegasser 2 meter fra enden av en lyssugersjitter."
Men alt går ikke tapt når det kommer til lysbaserte våpen: Forskere er i nærheten av å utvikle våpen som ligner blastervåpen omtalt i "Star Wars." Faktisk har den amerikanske marinen allerede demonstrert et skipsbasert laservåpen som er i stand til å skyte droner opp av himmelen og deaktivere små båter. Og i sommer begynte det amerikanske luftforsvaret å teste et annet laserbasert våpen som er fem ganger så kraftig som marinens versjon, og lite nok til å passe på jagerfly og Humvees.
Hyperspace
I filmene kan romskip som Han Solos Millennium Falcon stråle mellom solsystemer som er lysår fra hverandre. I følge "Star Wars" -kanon lar disse "hyperdrive" fremdriftssystemene intergalaktiske reisende hoppe inn i en skyggedimensjon kalt "hyperspace", som gir snarveier mellom punkter i det virkelige rommet.
Mens filmene er disige på detaljene, har ideen om hyperspace og raskere enn lys (FTL) reise et grunnlag i ekte vitenskap, sa Davis, som forsker på muligheten for FTL-reise.
Selv om det er umulig å reise raskere enn lys, antyder den buede naturen til romtid antydet av Albert Einstein at rom kan bli forvrengt for å forkorte avstanden mellom to punkter. En måte å gjøre dette på ville være et varpdrev som trekker plass foran et skip og utvider det bak fartøyet. En annen ville være å lage et ormehull, eller en del av rommet som krummer seg inn for seg selv for å lage en snarvei mellom fjerne steder. Å lage slike forvrengninger vil kreve eksotisk stoff med såkalt "negativ energi", sa Davis til Live Science, et fenomen som er påvist i laboratoriet ved bruk av Casimir-effekten, som kan måles som tiltrekningskraften eller frastøtningen mellom to parallelle speil som er plassert bare små avstander fra hverandre i et vakuum.
Tidligere i år hevdet et laboratorium som heter Eagleworks, basert på NASAs Johnson Space Center i Houston, Texas, å ha skapt et varpdrev som ser ut til å utnytte denne effekten for å skape romlige forvrengninger i et vakuum. Men dessverre for sci-fi-fans har laboratoriets upubliserte funn blitt møtt med skepsis. Og Davis, en FTL-optimist, kalte påstandene "bisarre og tvilsomme."
"Disse forblir som spekulative teoretiske konsepter for tiden fordi de forblir under videre teoretisk studie og også fordi det ikke er tenkt teknologi som kan implementere dem," sa han. "Det kan ta mellom 50 og 300 år å utvikle teknologien som produserer gjennomkjørbare ormer eller fordreininger."
Fartssyndere
En mindre konseptuelt plagsom transportmåte omtalt i "Star Wars" er sannsynligvis mye nærmere å bli realisert. En rekke firmaer prøver for tiden å lage fungerende versjoner av "hoverbikes", kjent som "speeders" i filmene.
Aerofex, et California-basert oppstartsfirma, utviklet Aero-X-kjøretøyet, som beskrives som "et svevefly som rir som en motorsykkel," og kan fly i 72 km / t (opptil 3 meter) av bakken. For hastighetsdemoner er den britiske Malloy Aeronautics 'Hoverbike anslått å nå hastigheter over 274 km / t i samme høyde som et helikopter.
Både Aerofex og Malloy Aeronautics 'hoverbikes bruker standard bensin, men miljøbevisste "Star Wars" -fans kan snart også ha futuristiske transportalternativer. Bay Zoltan Nonprofit Ltd., et ungarsk statlig anvendt forskningsinstitutt, har opprettet et elektrisk batteridrevet trikopter kalt Flike. Før du får håpet opp, er imidlertid alle tre kjøretøyer fortsatt i designfasen.
Eksoplaneter
Sentralt i plottet til "Star Wars" er eksistensen av et stort antall planeter, alle koblet sammen av et galakseomfattende handelsnettverk. Men det var først i 1995, nesten 20 år etter utgivelsen av den første filmen i 1977, at den første eksoplaneten - en planet som ligger utenfor jordas solsystem - ble definitivt oppdaget.
"For meg er det viktigste med 'Star Wars' ideen om at menneskers fremtid er i verdensrommet," sa den britiske vitenskapskommunikanten Mark Brake, som i fjor presenterte et show kalt "The Science of Star Wars". "Effektivt , det det handler om er handel og imperial utvikling i en serie solsystemer, og nå begynner vi å oppdage disse solsystemene. "
Nå er over 2000 eksoplaneter funnet, og i 2011 oppdaget NASAs Kepler-romteleskop den første planeten som går i bane rundt to soler, akkurat som Luke Skywalkers fiktive hjemmeplanet Tatooine. Planeten, kalt Kepler-16b, er en ubeboelig gassgigant, men i 2012 ble teleskopet brukt til å oppdage ytterligere to planeter i binære stjernesystemer som ligger ekstremt nær den såkalte beboelige sonen. (Dette er regionen rundt en stjerne der flytende vann kan strømme på en planetens overflate.)
Droids
Et annet stadig tilstedeværende trekk i "Star Wars" -universet er droider, som er roboter som fungerer som personlige tjenere, piloter, teknikere og til og med soldater. I dag er det et økende antall analogier i den virkelige verden, alt fra automatiserte militære droner til Googles førerløse biler og robotkirurgiske assistenter.
I sommer konkurrerte roboter i U.S. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Robotics Challenge Finals. Humanoidrobotene taklet komplekse utfordringer, inkludert å kjøre et kjøretøy, åpne en dør, klatre opp trinnene og slå av en ventil.
De fleste av robotene presterte godt i konkurransen, men disse maskinene var bare halvautonomiske, noe som betyr at en menneskelig operatør nesten konstant hadde kontroll over roboten. Så mens maskineriet til moderne robotikk kan matche de klumpete "Star Wars" -droidene, er det en lang vei å gå for å gjøre ekte roboter som smarte, sa Jerry Pratt, en ekspert på algoritmer for tospedalvandring og medleder i Florida- basert Institute for Human and Machine Cognition's team, som konkurrerte i Robotics Challenge Finals, og vant andreplassen.
"Den harde delen er kunstig intelligens," fortalte Pratt til Live Science. "Vi kommer til det punktet at sensoriske inndataenheter er nesten like gode, om ikke bedre enn menneskets syn. Men å forstå hva du ser på er det som er vanskelig. Det er små ting som å kunne se på en kopp og forstå hva en kopp er og forstå at det er noe du putter væske i. Med mindre det er håndkodet av et menneske, er vi stort sett ingen steder på dette tidspunktet, og det er vanskelig å si hva som må skje. "
Traktor bjelker
Lys kan også hjelpe med å gjenskape en annen interessant teknologi fra "Star Wars" -franchisen: traktorstrålen, som er et usynlig energifelt som kan gripe, felle og bevege gjenstander. Siden begynnelsen av 2010-tallet har forskere laget lasere med uvanlige stråleintensitetsprofiler som lar dem tiltrekke og frastøte små partikler.
Akkurat i fjor brøt forskere fra det australske nasjonale universitetet avstandsrekorden for traktorbjelker ved å bruke en smultringformet laser for å dra hule, glaskulere opp til 20 centimeter, omtrent 100 ganger lenger enn i tidligere eksperimenter.
Og for bare et par måneder siden viste et team fra University of Bristol, Storbritannia, at lyden kan rivalisere lys som kilden til fremtidige traktorstråler. Forskerne brukte en nøyaktig tidsbestemt sekvens av lydbølger fra en rekke bittesmå høyttalere for å skape et område med lavt trykk som effektivt motvirker tyngdekraften og løfter ut bittesmå baller av isopor i midair. Bollene kunne deretter trekkes, skyves og spinnes ved kun å bruke lydbølger.
Hologrammer
Når du er fanget i traktorstrålen til en Imperial Star Destroyer og vender mot noe undergang, er det ingen bedre måte å sende en mayday-melding enn via hologram. Men mens spesialdesignede briller har blitt brukt til å skape en illusjon av 3D-bilder i flere tiår, har frittstående holografiske videoer vært vanskelig å gjengi.
De siste årene har et gammelt scenetriks oppfunnet av John Pepper på 1800-tallet for å gi illusjonen av en spøkelsesaktig opptreden på scenen, særlig å tilsynelatende gjenopplive avdøde rapper Tupac Shakur på Coachella musikkfestival i 2012. Metoden er avhengig på en supertynn folieplate hengt i en 45-graders vinkel fra scenen som er usynlig for det blotte øye, men gjenspeiler bilder fra en projektor. Trikset gir en illusjon av et 3D-bilde, men bare hvis du står foran det.
Nærmere merket er Voxiebox "feid overflate volumetrisk visning" laget av Voxon, resultatet av en fusjon mellom to grupper av australske og amerikanske oppfinnere. 3D-modeller blir skåret i hundrevis av horisontale tverrsnitt før en superrask projektor stråler dem på en flatskjerm som raskt beveger seg opp og ned. Det menneskelige øyet blander disse anslagene for å lage et 3D-bilde som kan bevege seg og sees fra alle vinkler, akkurat som under Prinsesse Leias melding til Obi-Wan Kenobi i "Star Wars: Episode IV - A New Hope."
Kraften
Å binde hele “Star Wars” -universet sammen er konseptet om styrken, som gir Jedi-riddere deres magiske krefter og gir bakteppet for kampen mellom godt og ondt.
Tidligere i år kunngjorde forskere ved Large Hadron Collider at de hadde oppdaget det første utvetydige beviset for fenomenet, med en viss reduserende grønn talsperson som sa: "Veldig imponerende, dette resultatet er." Dessverre for de håpefulle Jedi der ute, var det en forseggjort april-fødselsdag.
Men med styrken som skal vekkes senere denne måneden, kan det være håp for dem ennå.
