Силовое поле (технология)

В спекулятивной художественной литературе силовое поле , иногда называемое энергетическим щитом , силовым щитом , энергетическим пузырем или дефлекторным щитом , представляет собой барьер, создаваемый чем-то вроде энергии , отрицательной энергии , темной энергии , электромагнитных полей , гравитационных полей , электрических полей , квантовых полей. поля , телекинетические поля , плазма , частицы , излучение , твердый свет , магия или чистая сила . Он защищает человека, территорию или объект от атак или вторжений или даже отражает энергетические атаки обратно на нападавшего. Эта вымышленная технология создана как энергетическое поле без материи, действующее как стена, так что объекты, на которые воздействует особая сила, относящаяся к полю, не могут пройти через поле и достичь другой стороны, а вместо этого отклоняются или разрушаются. Фактические исследования 21 века изучали возможность отклонения радиации или космических лучей , а также более обширную защиту.

Эта концепция стала основой многих научно-фантастических произведений настолько, что авторы часто даже не удосуживаются объяснить или оправдать их своим читателям, рассматривая их почти как установленный факт и приписывая им любые возможности, которых требует сюжет. Способность создавать силовые поля стала частой суперспособностью в супергеройских СМИ .

История

Концепция силового поля возникла, по крайней мере, в начале 20 века. Энциклопедия научной фантастики предполагает, что впервые этот термин в научной фантастике был использован в 1931 году в книге «Космические гончие IPC» Э.Э. «Дока» Смита . ^{[ 1 ]}

Ранний предшественник того, что сейчас называют «силовым полем», можно найти в Уильяма Хоупа Ходжсона книге «Земля ночи» (1912), где «Последний редут», крепость остатков человечества далекого будущего, охраняется « «Воздушный засор», создаваемый горящим «Теком Земли». ^{[ 2 ]}^{[ 1 ]} Еще более ранним предшественником является роман Флоренс Карпентер Дьедонне 1887 года «Ронда, или Тридцать три года в звезде» . ^{[ 1 ]} где далекий Солнечный остров окружен «воздушной стеной», блокирующей доступ по суше, морю и воздуху, которая иногда отключается. ^{[ 3 ]}

Во Айзека Азимова персональные вселенной Фонда щиты были разработаны учеными, специализирующимися на миниатюризации планетарных щитов. Поскольку их в основном используют Торговцы Фонда, большинство других жителей Галактической Империи не знают об этой технологии. В несвязанном рассказе « Породился мужчина…»? По Азимову, ученые работают над силовым полем («энергия, направленная таким образом, чтобы создать стену безматериальной инерции»), способным защитить население в случае ядерной войны. Силовое поле, продемонстрированное в конце, представляет собой сплошную полусферу, по-видимому, полностью непрозрачную и отражающую с обеих сторон. Азимов снова исследует концепцию силового поля в рассказе Not Final! .

Концепцию силовых полей как защитной меры от вражеского нападения или формы нападения можно регулярно встретить в современных видеоиграх , а также в фильмах, например, в «Войне миров» (1953, Джордж Пал) и «Дне независимости» .

Способность создавать силовое поле была распространенной сверхспособностью в комиксах и связанных с ними средствах массовой информации. Хотя лишь немногие персонажи обладают явной способностью создавать силовые поля (например, Женщина-невидимка из «Фантастической четверки» и Вайолет Парр из «Суперсемейки »), ей подражают другие силы, такие как Зеленого Фонаря энергетические конструкции , Джин Телекинез Грея и Магнето манипулирование электромагнитными полями . Помимо этого, ее важность также подчеркивается в книгах доктора Мичио Каку (например, «Физика невозможного »).

Вымысел

Научная фантастика и фэнтези предполагают ряд потенциальных вариантов использования силовых полей: ^{[ 4 ]}

Барьер, позволяющий работникам работать в зонах, подверженных воздействию вакуума космического . Атмосфера внутри будет пригодна для проживания людей, и в то же время позволит разрешенным объектам проходить через барьер.
Проходимая поверхность между двумя точками без необходимости строительства моста.
Зона чрезвычайного карантина для обслуживания лиц, пострадавших от вредных биологических или химических агентов.
Огнетушитель, в котором кислород истощается за счет использования пространства, ограниченного силовым полем, тем самым подавляя огонь.
В качестве щита для защиты от урона от природных сил или нападения врага.
В качестве дефлектора, позволяющего быстрым космическим кораблям пересекать пространство, не сталкиваясь с мелкими частицами или объектами.
Временное жилое пространство на территории, в противном случае непригодной для поддержания жизни.
В качестве устройства безопасности, используемого для удержания или содержания пленника.

Возможности и функциональность силовых полей различаются; в некоторых художественных произведениях (например, во вселенной «Звездного пути ») энергетические щиты могут сводить на нет или смягчать эффекты как энергии, так и частиц (например, фазеров ) и обычного оружия, а также сверхъестественных сил. Во многих вымышленных сценариях щиты функционируют в первую очередь как защитная мера от оружия, выпущенного с других космических кораблей. Силовые поля в этих историях также обычно препятствуют транспортировке . Обычно постулируются два типа силовых полей: в одном энергия проецируется в виде плоской плоскости от излучателей по краям космического корабля, а в другом энергия окружает корабль, как пузырь.

Способность создавать силовые поля стала частой суперспособностью в супергеройских СМИ . Хотя иногда силовые поля сами по себе являются явной силой, их также приписывают другим вымышленным способностям. из комиксов Marvel Джин Грей может использовать свой телекинез, чтобы создать барьер телекинетической энергии, который действует как силовое поле, отталкивая объекты. Точно так же Магнето может использовать свой магнетизм, чтобы манипулировать магнитными полями, действуя как щиты. Наиболее распространенной связью сверхдержав, наблюдаемой с силовыми полями, является сила невидимости . Это можно увидеть в « Женщине-невидимке » из комиксов Marvel и Disney Pixar из Вайолет Парр .

Силовые поля часто различаются по тому, из чего они состоят, хотя обычно они состоят из энергии. В сериале 2017 года «Одаренные» фигурировала героиня Лорен Стракер , которая обладала способностью создавать щиты, сталкивая молекулы вместе. Это привело к тому, что она смогла создавать силовые поля из частиц воздуха и воды, а не из энергии.

Исследовать

В 2005 году НАСА Институт передовых концепций разработал способ защиты от радиации путем приложения электрического поля к сферам, сделанным из тонкого непроводящего материала, покрытого слоем золота с положительными или отрицательными зарядами, которые можно было расположить так, чтобы изгибать поток заряженных частиц для защиты от радиации. ^{[ 5 ]}

В 2006 году группа из Вашингтонского университета в Сиэтле , штат Вашингтон, экспериментировала с использованием пузыря заряженной плазмы , удерживаемого тонкой сеткой из сверхпроводящей проволоки, для окружения космического корабля. ^{[ 6 ]} Это защитит космический корабль от межзвездной радиации и некоторых частиц без необходимости физической защиты .

В 2007 году Лаборатория Резерфорда Эпплтона пыталась спроектировать настоящий испытательный спутник, который будет вращаться вокруг Земли с заряженным плазменным полем вокруг него. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}

В 2008 году журнал «Космос» Земли сообщил об исследованиях по созданию искусственной копии магнитного поля вокруг космического корабля для защиты астронавтов от опасных космических лучей . ^{[ 11 ]} Британские и португальские ученые использовали математическое моделирование, чтобы доказать, что можно создать « пузырь мини-магнитосферы » диаметром несколько сотен метров, возможно, созданный небольшим беспилотным судном, которое могло бы сопровождать будущую пилотируемую миссию на Марс.

В 2014 году группа студентов из Университета Лестера опубликовала исследование, описывающее функционирование плазменных дефлекторных щитов космических кораблей. ^{[ 12 ]}

В 2015 году компания Boeing получила патент на систему силового поля, предназначенную для защиты от ударных волн, возникающих при взрывах. Он не предназначен для защиты от снарядов, радиации или энергетического оружия, такого как лазеры. Предположительно, это поле работает за счет использования комбинации лазеров, электричества и микроволн для быстрого нагрева воздуха, создавая поле (ионизированной) перегретой воздушной плазмы, которая разрушает или, по крайней мере, ослабляет ударную волну. По состоянию на март 2016 года не было известно о демонстрации работающих моделей. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}

В 2016 году ученые Университета Райса обнаружили, что катушки Теслы могут генерировать силовые поля, способные манипулировать материей (процесс, называемый теслафорезом ). ^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

См. также

Примечания

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Силовое поле» , статья в Энциклопедии научной фантастики.
^ «Земля ночи Уильяма Хоупа Ходжсона» (скачать бесплатно). Цитата : «...большой круг света, который был создан Земным потоком и горел внутри прозрачной трубки; или имел такой вид. И он ограничивал Пирамиду на целую милю со всех сторон и горел в течение целой мили. никогда; и ни у одного из монстров не было силы пройти через него из-за того, что мы назвали Воздушным Засором, которое оно создало, как невидимую Стену Безопасности»
^ Электронная книга Project Gutenberg о Ронде; или тридцать три года на звезде (скачать/читать бесплатно). Цитата : «Было бесполезно пытаться выяснить, где и у кого они выучили наш язык. Они могли только сказать нам, что их учили на Солнечном острове, далекой морской земле. Иногда они говорили: прилив был низкий, и мы могли дойти до острова по сухим камням. Иногда в воздухе виднелась «стена». Тогда никто не мог туда попасть».
^ например, как: [1] . ^{[ мертвая ссылка ]}
^ «Силовые поля могут защитить астронавтов от радиации | New Scientist» .
^ «Плазменный пузырь может защитить астронавтов во время путешествия на Марс» . Новый учёный. 17 июля 2006 г. Проверено 12 апреля 2014 г.
^ « Щиты-дефлекторы могут защитить будущих космонавтов» . Новый учёный. 18 апреля 2007 г. Проверено 12 апреля 2014 г.
^ Ринкон, Пол (18 апреля 2007 г.). «Космический щит для блокировки радиации» . Новости Би-би-си . Проверено 12 апреля 2014 г.
^ «Журнал ESD и электростатики» . Журнал ОУР . Проверено 12 апреля 2014 г.
^ «Электростатическая «невидимая стена» Дэвида Свенсона (1996)» . Амаски.com . Проверено 12 апреля 2014 г.
^ «Щиты в стиле «Звездного пути» могут стать реальностью» . Журнал «Космос». 05.11.2008. Архивировано из оригинала 5 ноября 2013 г. Проверено 12 апреля 2014 г.
^ «Студенты доказывают, что реальный дефлекторный щит из «Звездных войн» возможен» . ЭкстримТех .
^ Ньюкомб, Алисса (23 марта 2015 г.). «Boeing патентует технологию силового поля в стиле «Звездных войн»» . Новости АВС . Проверено 23 марта 2015 г.
^ «Boeing запатентовала плазменное «силовое поле» для защиты от ударных волн» . 30 марта 2015 г.
^ Макгуайр, Ким (14 апреля 2016 г.). «Ученые Университета Райса делают ключевой шаг к созданию «силового поля» » . Хьюстонские хроники . Проверено 19 июля 2021 г.
^ «Теслафорез дает возможность значительно увеличивать силовые поля для дистанционного перемещения материи» . Инновации Торонто . 18 апреля 2016 года . Проверено 19 июля 2021 г.
^ Борнхофт, Линдси Р.; Кастильо, Аида К.; Смолли, Престон Р.; Киттрелл, Картер; Джеймс, Дастин К.; Бринсон, Брюс Э.; Райболт, Томас Р.; Джонсон, Брюс Р.; Черукури, Тоня К.; Черукури, Пол (13 апреля 2016 г.). «Теслафорез углеродных нанотрубок» . АСУ Нано . 10 (4): 4873–4881. дои : 10.1021/acsnano.6b02313 . ПМИД 27074626 .

Дальнейшее чтение

Эндрюс, Дана Г. (13 июля 2004 г.). Чем заняться во время путешествия по межзвездному пространству (PDF) . 40-я совместная конференция и выставка AIAA/ASME/SAE/ASEE по двигательной технике . Будущий полет II. Форт-Лодердейл, Флорида . АИАА 2004-3706. Архивировано из оригинала (PDF) 20 апреля 2013 г. Проверено 13 декабря 2008 г.

[esf-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Силовое поле» , статья в Энциклопедии научной фантастики.

[2] «Земля ночи Уильяма Хоупа Ходжсона» (скачать бесплатно). Цитата : «...большой круг света, который был создан Земным потоком и горел внутри прозрачной трубки; или имел такой вид. И он ограничивал Пирамиду на целую милю со всех сторон и горел в течение целой мили. никогда; и ни у одного из монстров не было силы пройти через него из-за того, что мы назвали Воздушным Засором, которое оно создало, как невидимую Стену Безопасности»

[3] Электронная книга Project Gutenberg о Ронде; или тридцать три года на звезде (скачать/читать бесплатно). Цитата : «Было бесполезно пытаться выяснить, где и у кого они выучили наш язык. Они могли только сказать нам, что их учили на Солнечном острове, далекой морской земле. Иногда они говорили: прилив был низкий, и мы могли дойти до острова по сухим камням. Иногда в воздухе виднелась «стена». Тогда никто не мог туда попасть».

[4] например, как: [1] . ^{[ мертвая ссылка ]}

[urlForce_fields_may_shield_astronauts_from_radiation_|_New_Scientist-5] «Силовые поля могут защитить астронавтов от радиации | New Scientist» .

[6] «Плазменный пузырь может защитить астронавтов во время путешествия на Марс» . Новый учёный. 17 июля 2006 г. Проверено 12 апреля 2014 г.

[7] « Щиты-дефлекторы могут защитить будущих космонавтов» . Новый учёный. 18 апреля 2007 г. Проверено 12 апреля 2014 г.

[8] Ринкон, Пол (18 апреля 2007 г.). «Космический щит для блокировки радиации» . Новости Би-би-си . Проверено 12 апреля 2014 г.

[9] «Журнал ESD и электростатики» . Журнал ОУР . Проверено 12 апреля 2014 г.

[10] «Электростатическая «невидимая стена» Дэвида Свенсона (1996)» . Амаски.com . Проверено 12 апреля 2014 г.

[11] «Щиты в стиле «Звездного пути» могут стать реальностью» . Журнал «Космос». 05.11.2008. Архивировано из оригинала 5 ноября 2013 г. Проверено 12 апреля 2014 г.

[urlStudents_prove_real-life_Star_Wars_deflector_shield_is_possible_-_ExtremeTech-12] «Студенты доказывают, что реальный дефлекторный щит из «Звездных войн» возможен» . ЭкстримТех .

[13] Ньюкомб, Алисса (23 марта 2015 г.). «Boeing патентует технологию силового поля в стиле «Звездных войн»» . Новости АВС . Проверено 23 марта 2015 г.

[urlBoeing_Has_Patented_a_Plasma_‘Force_Field’_to_Protect_Against_Shock_Waves-14] «Boeing запатентовала плазменное «силовое поле» для защиты от ударных волн» . 30 марта 2015 г.

[urlRice_University_scientists_take_key_step_to_create_a_force_field-15] Макгуайр, Ким (14 апреля 2016 г.). «Ученые Университета Райса делают ключевой шаг к созданию «силового поля» » . Хьюстонские хроники . Проверено 19 июля 2021 г.

[urlTeslaphoresis_lends_the_ability_to_massively_scale_up_force_fields_to_move_matter_remotely_-_Innovation_Toronto-16] «Теслафорез дает возможность значительно увеличивать силовые поля для дистанционного перемещения материи» . Инновации Торонто . 18 апреля 2016 года . Проверено 19 июля 2021 г.

[17] Борнхофт, Линдси Р.; Кастильо, Аида К.; Смолли, Престон Р.; Киттрелл, Картер; Джеймс, Дастин К.; Бринсон, Брюс Э.; Райболт, Томас Р.; Джонсон, Брюс Р.; Черукури, Тоня К.; Черукури, Пол (13 апреля 2016 г.). «Теслафорез углеродных нанотрубок» . АСУ Нано . 10 (4): 4873–4881. дои : 10.1021/acsnano.6b02313 . ПМИД 27074626 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]