ハン・ソロのブラスターのバージョンはすでに存在する

物理学は退屈だと思っている人は、まったくの間違いです。物理学は、原子や粒子の極小スケールでの不気味な相互作用から、宇宙全体の振る舞いまで、あらゆることを説明できます。それだけでは不十分であるかのように、物理学は、SF における未来のテクノロジーがどれだけ現実的であるかを評価するためにも使用できます。私の専門分野であるプラズマ物理学は、たとえばスターウォーズの伝説におけるライトセーバーとデススターの両方の多くの側面を説明できます。私は、スターウォーズのキャラクター、ハンソロなどが使用するブラスター兵器がどれだけ実現可能か、そしてライトセーバーとどう比較するかを解明しました。実際、これらの武器の現実バージョンはすでに開発されています。そのため、前編映画「ハン・ソロ/スターウォーズストーリー」が公開されるのに合わせて、この「研究」を共有するのが適切だと思いました。スターウォーズのテクノロジーを理解する鍵は、プラズマ、いわゆる「物質の第 4 の状態」(固体、液体、気体に加えて) です。これは、電界と磁界と自然に相互作用する、自由に流れる帯電粒子で構成されています。プラズマは宇宙では一般的ですが、地球上で自然に存在することはほとんどありません。ただし、実験室で生成することは可能です。

強力なプラズモイド

ブラスターに関するよくある誤解は、レーザー兵器だということです。しかし、スターウォーズの正典では、これは筋が通らないことが分かりました。代わりに、ライターはブラスターを「強力なプラズマエネルギーのボルトを発射するあらゆる種類の遠距離武器で、レーザーと間違われることが多い」とし、「エネルギーが豊富なガスを、ターゲットを溶かすことができる輝く粒子ビームに変換する」と述べました。つまり、ブラスターボルト（輝く発射体）は、空中を飛ぶライトセーバーに似た、単なるプラズマの塊です。

プラズマのコヒーレントな塊とそれに関連する磁場はプラズモイドとして知られています。地球の宇宙空間における保護シールドである磁気圏内では、プラズモイドは一般に、磁気再結合と呼ばれるあまり理解されていないプロセスによって生成されます。これは、プラズマが存在する場所であればどこでも発生する可能性がある磁力線の爆発的な再構成であり、特にプラズマが強制的に結合された場合に発生します。これが磁気圏内で発生すると、荷電粒子が大気圏の上部に加速され、オーロラまたは北極光を引き起こします。大量の物質もプラズモイドとして地球から放出されます。

しかし、地球上でプラズモイドを作るのは簡単ではありません。私たちができる実証の多くは（宇宙でのものと違って）、空気中で急速に膨張して消散する構造物を作り出します。この問題の解決策は磁石を使うことです。磁石の磁場が高温のプラズマを閉じ込めることができるのです。

しかし、ブラスターボルトは発射体なので、高速で移動する間、常に外部電源の磁石を存在させることは不可能です。しかし、ありがたいことに、解決策があります。プラズマは導電性が高いため、プラズモイド自体の中に電流を流すことができます。これらの電流は、すべての電流と同様に、プラズマを閉じ込めることができる磁場を生成します。このような配置はスフェロマックと呼ばれ、過去 20 年間、プラズマ物理学の実験で新たな関心を集めています。

実バージョン

スフェロマックを作成する方法の 1 つは、「プラズマ レールガン」を使用することです。これは、外部磁石を使用してプラズマに電流を誘導し、プラズマを高速まで加速する装置です。実際、これらのスフェロマックは数百マイクロ秒持続し、200 km/s (または約 124 マイル/秒) の速度を達成しています。これは非常に印象的で、武器として使用できる範囲内であることは間違いありません。

実際、1970 年代以降、ニューメキシコ州アルバカーキの空軍研究所で実施された SHIVA Star プログラム (多肢のヒンズー教の神にちなんで名付けられた) では、この種のプラズマ物理学に関するさまざまな「研究分野」が実施されました。その 1 つである MARAUDER (超高指向性エネルギーおよび放射線を実現する磁気加速リング) は、プラズマに基づく発射体を開発する米国政府の取り組みの 1 つでした。

この兵器はドーナツ型のプラズマのリングと稲妻の球を発生させることができ、標的に当たると爆発して壊滅的な熱と機械効果をもたらし、電子機器を混乱させるほどの電磁放射パルスを発生させる。しかし、1993年時点では機密扱いのままである。

これまでにこのような装置で達成された温度は、太陽の表面温度の 1000 倍にも達します。各ボルトに十分なプラズマがあれば、多大なダメージを与えることができるため、スターウォーズ映画に登場するブラスターは、確かに実現可能と思われます。

しかし、これらの現実のブラスター武器は、スターウォーズのもう 1 つの象徴的な武器であるライトセーバーと比べてどうでしょうか。ブラスター ボルトは、柄がないだけで、ライトセーバーの刃と本質的に同じものです。しかし、前に述べたように、磁気的に閉じ込められた 2 つのプラズマが出会うと、磁気の再結合は避けられません。これは、2 つのライトセーバーが衝突し、武器とそれを持っている人の両方が爆発的に破壊される場合に当てはまります。ただし、ブラスターを使用すると、爆発から遠く離れているため、まったく無傷のままです。

つまり、ハン・ソロが「でたらめな宗教や古代の武器は、お前のそばにある良いブラスターには敵わない」と言ったのは正しかったということになる。

マーティン・アーチャーはロンドン大学クイーン・メアリー校の宇宙プラズマ物理学者です。この記事はもともと The Conversation に掲載されました。