Как сила в «Звездных войнах» работает на самом деле?

Мы все это знаем Звездные войны это научная фантастика, правда? Но что, если некоторые из классных спецэффектов и явлений, такие как световые мечи, Звезда Смерти и, конечно же, Сила, могли произойти по-настоящему?

В его новая книга Физика Звездных войн, Профессор Патрик Джонсон приводит доводы в пользу того, что определенные вещи в фильмах - например, как Хан Соло и По Дэмерон летают в космосе со скоростью света или как корабли проходят через ядро ​​планеты - могут на самом деле происходить в соответствии с наиболее здравыми научными теориями.

Вот отрывок из книги, который объясняет, кто, где, почему и что, если речь идет о физике Силы.

СИЛА

КОГДА Все фильмы

ГДЕ Галактика

СИМВОЛЫ Все

ФИЗИЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ Сила

КРАТКОЕ ВВЕДЕНИЕ / ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Сила занимает центральное место во вселенной «Звездных войн», но при этом таинственна. Персонажи с высоким содержанием мидихлорианов (разумных микроскопических организмов) описаны как чувствительные к Силе. В редких случаях сама Сила может зачать ребенка.

Как мог умный микроскопический жизнь -форма позволяют человеку обладать магическими способностями мозга? Могут ли микроскопические организмы оказывать макроскопическое воздействие на существ? Действительно ли существует поле, которое окружает и пронизывает всех существ? Является ли Сила конкретным воплощением одной из четырех фундаментальных сил Вселенной? Может ли он проявиться как любой из четырех? Или это целиком пятая сила?

Электромагнитная сила

Большинство взаимодействий, которые мы наблюдаем изо дня в день, - это электромагнитные взаимодействия. Силы бывают одной из четырех разновидностей (насколько нам известно): гравитационные, электромагнитные, сильноядерные и слабые ядерные. Две ядерные силы действуют только на субатомном уровне, поэтому мы не испытываем их на собственном опыте. Гравитация в основном заметна только в очень больших масштабах. Сила, которую ваши пальцы прилагают к книге, которую вы держите, создается электронами в ваших пальцах, которые отталкивают электроны в книге. Тот факт, что вы сейчас не падаете сквозь пол, связан с тем, что электроны в полу отталкивают электроны в ваших ногах.

ПРЕДЫСТОРИЯ

Сила неоднократно описывалась в фильмах. Первый исходит от Оби-Вана Кеноби в Новая надежда когда он говорит: «Это энергетическое поле, созданное всеми живыми существами». Он окружает нас и проникает в нас; он связывает галактику воедино. Позже мы узнаем, что существуют микроскопические организмы, известные как мидихлорианы, которые действуют как канал, по которому Сила может разговаривать с джедаями. В Фантом Угроза Куай-Гон Джинн говорит Энакину: «Без мидихлорианов жизнь не могла бы существовать, и мы не знали бы о Силе». Они постоянно говорят с нами, сообщая нам волю Силы.

Связанные: 40 Лучшие Цитаты Йоды

ФИЗИКА ЗВЕЗДНЫХ ВОЙН

Сила проявляется по-разному в фильмах. В большинстве случаев создается впечатление, что Сила - это электромагнитная сила. Например, ваш световой меч не знает, использовали ли вы Силу, чтобы принести его вам, или кто-то пришел, поднял его и передал вам. Световой меч чувствует силу, которая заставляет его ускоряться к месту назначения. Так ведет себя электромагнитная сила.

В физике мы говорим, что две вещи могут взаимодействовать посредством силы, только если они обе взаимодействуют с этим конкретным типом поля. Например, гравитационно взаимодействовать могут только объекты с массой. Только заряженные объекты могут электромагнитно взаимодействовать. Поскольку Сила пронизывает все, вполне вероятно, что все во вселенной Звездных войн может быть затронуто силами Силы. Описание того, что Сила окружает все, может быть другим способом сказать, что существует поле, с которым все взаимодействует.

Теоретически возможно что-то не взаимодействовать с Силой и, следовательно, быть невосприимчивым к ее эффектам. Например, возможно, мозг тойдарианца не взаимодействует с Силой, что делает уловки разума джедаев неэффективными для них. В нашей Вселенной темная материя не взаимодействует электромагнитным образом. Поскольку он не взаимодействует с электромагнетизмом, он не может производить или отражать свет (электромагнитную волну), тем самым делая его темным.

Энергия и гравитация

Технически, два объекта должны иметь энергию только для гравитационного взаимодействия. Это происходит из-за известной эквивалентности энергии и массы Эйнштейна E = mc2.

Чувствительность к Силе также может позволить человеку ощущать события в далеком прошлом или будущем. У большинства законов физики нет предпочтительного направления времени, но, насколько нам известно, нет никакого способа предчувствовать будущее. Существуют теории, в которых участвуют частицы, называемые тахионами, которые могут перемещаться назад во времени, но они никогда не были обнаружены экспериментально. Некоторые описания антивещества указывают на то, что антивещество - это обычная материя, движущаяся назад во времени. Возможно, Сила позволяет определенным частицам перемещаться через дополнительные измерения, которые соединяют разные моменты времени (дополнительную информацию о дополнительных измерениях см. В разделе «Гиперпространство»).

ФИЗИКА РЕАЛЬНОЙ ЖИЗНИ

Как многие из вас, вероятно, знают, не существует научно подтвержденных примеров магических способностей мозга. Однако это не из-за отсутствия попыток. Многие люди на протяжении всей истории заявляли о своей способности управлять материей с помощью своего разума, а также предсказывать будущее с помощью экстрасенсорного восприятия.

Возможно, одним из самых громких имен в этой области исследований является Джеймс Рэнди. Он маг на пенсии, который учредил «Паранормальный вызов на миллион долларов». В этом испытании он пообещал 1 миллион долларов каждому, кто сможет пройти строгий научный тест, демонстрирующий паранормальные способности. Он был прекращен в 2019 году после того, как около пятидесяти лет люди не соответствовали научным требованиям доказательства.

Одно известное испытание с участием Рэнди было известно как «Проект Альфа». В 1979 году Джеймс Макдоннелл (из McDonnell Douglas) основал лабораторию парапсихологии, которую возглавил физик Питер Филлипс. Они решили исследовать феномен сгибания ложек, утверждение, что люди могут сгибать ложки своим умом. Джеймс Рэнди критически относился к методологии, использованной в эксперименте, и дошел до того, что нанял людей, которые придерживались протоколов эксперимента, но сгибали ложки (не своим умом) таким образом, чтобы это могло вызвать ложное срабатывание. По завершении эксперимента Филлипс и его коллеги пришли к выводу, что нельзя исключать паранормальное поведение - и в этот момент Рэнди показал, что он играл с системой, тем самым дискредитировав исследование.

Давайте изучим эти мидихлорианы. Их описывают как микроскопические организмы, которые живут в каждой клетке и могут передавать джедаям волю Силы. Насколько это возможно? Что ж, более вероятно, чем вы думаете. Исследования микробиома человека (совокупность бактерий, симбиотически живущих с нами) в последние годы расширяются. Оценки соотношения между количеством бактериальных клеток в организме человека и количеством человеческих клеток поразительны. Цифры варьируются от 1: 1 до 100: 1 (что означает 100 бактериальных клеток на каждую человеческую клетку). Подобный факт вызывает вопрос: что такое человеческий организм? Действительно ли человек - это совокупность множества организмов в одном? Мы уже обнаружили, что наша пищеварительная система для своей эффективной работы в значительной степени полагается на кишечные бактерии.

Это только с нашим желудком и кишками; это не могло повлиять на наш мозг, не так ли? Ну, есть паразиты, которые могут овладеть животными (и, возможно, оказывать влияние на людей). Ярким (и несколько сложным) примером этого является ланцетная печеночная двуустка. Это червь, откладывающий яйца в кишечнике коров. Яйца выводятся коровами только для того, чтобы их съели улитки. В улитках вылупляются яйца, которые затем создают цисты, защищающие себя от паразитов, и откашливают их. Затем шарики паразита поедают муравьи.

Паразиты проникают в мозг муравьев и убеждают муравьев, что они должны забраться на вершину травинки рядом с пасущимися животными (такими как коровы), таким образом завершая жизненный цикл червей (и завершая жизнь муравьев). Если бы вы в это время поговорили с муравьем, он бы сказал вам, что у него есть биологическая необходимость взобраться на вершину этой травинки. Возможно, муравей успокаивал свой разум и слушал, как внутри него разговаривают микроорганизмы. Хотя существуют теории о том, что подобные паразиты действуют на людей, необходимы дополнительные исследования, прежде чем можно будет сделать выводы.

ВПЕРЕД ИЛИ НАЗАД?

Согласно действующим законам физики, невозможно отличить нормальную материю, движущуюся вперед во времени, от антивещества, движущегося назад во времени в зеркале. В следующий раз, когда вы посмотрите на себя в зеркало, представьте, что ваше изображение полностью состоит из антивещества, движущегося назад во времени (это не так). Физика не способна определить разницу между вами на самом деле и странным вами.

Взято из Физика 'Звездных войн: наука о далекой-далекой галактике' Патрика Джонсона. Авторские права © 2019 Adams Media, подразделение Simon and Schuster. Используется с разрешения издателя. Все права защищены.