Force field (teknologi) - Force field (technology)

I spekulativ skjønnlitteratur er et kraftfelt , noen ganger kjent som et energiskjold , kraftskjold , kraftboble , forsvarsskjold eller deflektorskjold , en barriere som består av ting som energi , negativ energi , mørk energi , elektromagnetiske felt , gravitasjonsfelt , elektriske felt , kvantefelt , plasma , partikler , stråling , fast lys eller ren kraft . Det beskytter en person, et område eller et objekt mot angrep eller inntrengning eller til og med avleder energianfall mot angriperen. Denne fiktive teknologien er laget som et felt av energi uten masse som virker som en vegg, slik at objekter som påvirkes av den spesielle kraft relatert til feltet ikke er i stand til å passere gjennom feltet og nå den andre siden, blir avbøyd eller ødelagt. Dette konseptet har blitt en stift av mange science-fiction-verk, så mye at forfattere ofte ikke engang gidder å forklare eller rettferdiggjøre dem for sine lesere, behandler dem nesten som et fastslått faktum og tilskriver de evnene plottet krever.

Evnen til å lage kraftfelt har blitt en hyppig supermakt i superheltmedier .

Historie

Konseptet med et kraftfelt går tilbake minst så langt som tidlig på 1900 -tallet. Encyclopedia of Science Fiction antyder at den første bruken av begrepet i science fiction ser ut til å skje i 1931, i Spacehounds of IPC av EE 'Doc' Smith .

En tidlig forløper til det som nå kalles "kraftfelt" kan finnes i William Håper Hodgson 's The Night Land (1912), hvor den siste Redoubt, festningen restene av en langt fremtid menneskeheten, holdes trygt ved " Air Clog "generert av den brennende" jordstrømmen ".

I Isaac Asimov 's Foundation universet, har personlige skjold er utviklet av forskere som spesialiserer seg i miniatyrisering av planetens baserte skjold. Siden de hovedsakelig brukes av Foundation Traders, vet de fleste andre innbyggerne i det galaktiske imperiet ikke om denne teknologien. I en ikke -relatert novelle Breeds There a Man ...? av Asimov jobber forskere med et kraftfelt ("energi så kanalisert for å skape en mur av sakløs treghet"), som er i stand til å beskytte befolkningen i tilfelle en atomkrig. Kraftfeltet demonstrert til slutt er en solid halvkule, tilsynelatende helt ugjennomsiktig og reflekterende fra begge sider. Asimov utforsker kraftfeltkonseptet igjen i novellen Not Final! .

Konseptet med kraftfelt som et defensivt tiltak mot fiendtlig angrep eller som en form for angrep kan finnes regelmessig i moderne videospill så vel som i film, for eksempel i The War of the Worlds (1953, George Pál) og Independence Day .

Evnen til å skape et kraftfelt har vært en vanlig supermakt i tegneserier og tilhørende medier. Selv om bare noen få karakterer har den eksplisitte evnen til å lage kraftfelt (for eksempel Invisible Woman of the Fantastic Four og Violet Parr fra The Incredibles ), har den blitt etterlignet via andre krefter, for eksempel Green Lanterns energikonstruksjoner, Jean Greys telekinese og Magnetos manipulering av elektromagnetiske felt. Bortsett fra dette blir dens betydning også fremhevet i Dr. Michio Kakus bøker (for eksempel Physics of the Impossible ).

Fiktive bruksområder

Science fiction og fantasy -veier antyder en rekke potensielle bruksområder av kraftfelt

  • En barriere som gjør at arbeidere kan fungere i områder utsatt for vakuum i rommet. Atmosfæren inne ville være beboelig for mennesker, samtidig som tillatte gjenstander kunne passere gjennom barrieren
  • En gangbar overflate mellom to punkter uten at det er nødvendig å bygge en bro.
  • Et nødkaranteneområde for å betjene dem som er rammet av skadelige biologiske eller kjemiske agenter
  • Et brannslukningsapparat der oksygen blir utslitt ved bruk av et rom begrenset av et kraftfelt og derved sulter brannen
  • Som et skjold for å beskytte mot skader fra naturkrefter eller et fiendtlig angrep
  • Som en avbøyer for å la raske romskip krysse rommet uten å kollidere med små partikler eller gjenstander.
  • Et midlertidig beboelig rom i et område som ellers ikke er egnet for å opprettholde liv
  • Som et sikkerhetsapparat som brukes til å begrense eller inneholde en fange

Evnen og funksjonaliteten til kraftfelt varierer; i noen skjønnlitterære verk (for eksempel i Star Trek -universet) kan energiskjold oppheve eller dempe effekten av både energi og partikkel (f.eks. fasere ) og konvensjonelle våpen, så vel som overnaturlige krefter. I mange fiktive scenarier fungerer skjoldene først og fremst som et forsvarstiltak mot våpen avfyrt fra andre romfartøyer. Kraftfelt i disse historiene forhindrer også generelt transport . Det er vanligvis to typer kraftfelt postulert: en der energi projiseres som et flatt plan fra avgasser rundt kantene på et romfartøy og en annen der energi omgir et skip som en boble.

Vitenskapelig forskning

I 2005 utviklet NASA Institute for Advanced Concepts en måte å beskytte mot stråling ved å bruke et elektrisk felt på kuler laget av et tynt, ikke -ledende materiale belagt med et gulllag med enten positive eller negative ladninger, som kan ordnes for å bøye ladet partikler for å beskytte mot stråling.

I 2006 hadde en University of Washington -gruppe i Seattle eksperimentert med å bruke en boble med ladet plasma , inneholdt av et fint maske av superledende ledninger, for å omringe et romfartøy. Dette ville beskytte romskipet mot interstellar stråling og noen partikler uten å trenge fysisk skjerming .

På samme måte prøver Rutherford Appleton Laboratory å designe en faktisk testsatellitt, som ville gå i bane rundt jorden med et ladet plasmafelt rundt seg.

I 2008 rapporterte Cosmos Magazine om forskning på å lage en kunstig kopi av jordens magnetfelt rundt et romfartøy for å beskytte astronauter mot farlige kosmiske stråler . Britiske og portugisiske forskere brukte en matematisk simulering for å bevise at det ville være mulig å lage en " mini-magnetosfære " boble flere hundre meter bred, muligens generert av et lite ubemannet fartøy som kunne følge et fremtidig bemannet oppdrag til Mars.

I 2014 ga en gruppe studenter fra University of Leicester ut en studie som beskriver funksjonen av romskipplasma -deflektorskjold.

I 2015, Boeing ble gitt et patent på et kraftfelt system utviklet for å beskytte mot sjokkbølger generert av eksplosjoner. Det er ikke ment å beskytte mot prosjektiler, stråling eller energivåpen som lasere. Feltet virker angivelig ved å bruke en kombinasjon av lasere, elektrisitet og mikrobølger for raskt å varme opp luften og skape et felt med (ionisert) overopphetet luftplasma som forstyrrer, eller i det minste demper, sjokkbølgen. Fra mars 2016 er det ikke kjent at det har blitt demonstrert noen arbeidsmodeller.

I 2016 oppdaget forskere fra Rice University at Tesla -spolene kan generere kraftfelt som er i stand til å manipulere materie (prosess kalt teslaphoresis ).

Michio Kaku foreslår et kraftfelt som består av tre lag. Det første er et kraftig plasmavindu som vil fordampe innkommende objekter, blokkere stråling og partikler. Det andre laget vil bestå av tusenvis av laserstråler arrangert i en tett gitterkonfigurasjon for å fordampe gjenstander som klarte å trenge gjennom plasmaskjermen. Det tredje laget er et usynlig, men stabilt arkark som karbon nanorør , eller grafen som bare er ett atom tykt, og dermed gjennomsiktig, men sterkere enn stål for å blokkere mulig rusk fra ødelagte objekter.

Supermakt

Evnen til å lage kraftfelt har blitt en hyppig supermakt i superheltmedier .

Selv om det noen ganger er en eksplisitt makt alene, har kraftfelt også blitt tilskrevet andre fiktive evner. Marvel Comics ' Jean Gray er i stand til å bruke sin telekinese til å skape en barriere for telekinetisk energi som fungerer som et kraftfelt ved å avvise gjenstander. På samme måte er Magneto i stand til å bruke sin magnetisme til å manipulere magnetiske felt til å fungere som skjold. Den vanligste supermaktforbindelsen sett med kraftfelt er usynlighetens kraft . Dette sees med Marvel Comics ' Invisible Woman og Disney Pixar's Violet Parr .

Forcefields varierer ofte i hva de er laget av, men er vanligvis laget av energi. I serien The Gifted fra 2017 har Lauren Strucker muligheten til å lage skjold ved å skyve molekyler sammen. Dette resulterer i at hun er i stand til å konstruere kraftfelt ut av luft og vann.

Se også

Merknader

Videre lesning