Star Wars 7 : comment construire un vrai sabre laser
L'idée derrière un sabre laser est un simple génie - les physiciens doivent sûrement être assez intelligents pour en produire un
Gianluca Sarri , Université Queen's de Belfast
Comme le savent même les fans occasionnels de Star Wars, les sabres laser sont probablement l'arme la plus cool à avoir jamais fait une apparition sur grand écran. Les combats au sabre laser sont si élégants qu'ils sont presque hypnotiques et, même si nous n'avons pas tous un flux de Force assez fort dans nos veines, un sabre laser dans la main droite est de loin l'arme la plus meurtrière que l'on puisse trouver dans l'univers.
L'idée derrière un sabre laser est un génie simple : un outil léger et extrêmement puissant qui utilise une lame d'énergie non seulement pour trancher les disciples du côté obscur en un seul coup, mais aussi pour agir comme un bouclier efficace contre les explosions laser. Alors pourquoi n'avons-nous pas de sabres laser fonctionnels dans la vraie vie ? Les physiciens doivent sûrement être assez intelligents (et assez grands fans de Star Wars) pour pouvoir produire l'un de ces objets incroyables.
La manière évidente de construire un sabre laser serait d'utiliser un laser, qui peut être considéré comme un éclat de lumière particulièrement brillant et directionnel. Mais même si la technologie laser progresse continuellement vers des machines plus efficaces et plus pratiques, nous sommes encore à des kilomètres d'un sabre laser fonctionnel. Voyons pourquoi.
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Le premier défi consiste à faire en sorte que la lame de votre sabre laser ait une taille acceptable, disons environ trois pieds environ. Pour ce faire, il faudrait que le faisceau laser s'arrête à un certain point. Ce ne sera pas facile car la lumière a une tendance naturelle assez forte à continue de voyager s'il ne rencontre aucun obstacle.
Une solution pourrait être de placer un petit miroir au bout de la lame. Mais pouvez-vous imaginer à quel point il serait embarrassant de se présenter sur le champ de bataille avec un sabre laser entouré de toute une structure de support pour un petit miroir à son extrémité ? En plus d'être très fragile, une telle lame ne pourrait blesser personne.
Le deuxième problème est que la lame aura besoin de beaucoup de puissance pour pouvoir trancher les matériaux. Les lasers de soudage utilisés dans l'industrie peuvent le faire, mais ils nécessitent généralement plusieurs kilowatts de puissance . L'alimentation électrique de ces lasers est énorme et ne tiendrait certainement pas dans la petite poignée d'un sabre laser. De plus, vous auriez besoin d'un mécanisme de refroidissement considérable si vous ne vouliez pas que la poignée devienne incandescente et fasse fondre votre main.
Outre ces points plus pratiques, les effets étonnants des combats au sabre laser seraient irréalisables. Deux sabres laser à base de laser ne s'affronteraient jamais. Ils se croiseraient simplement sans effet. De plus, un laser focalise la lumière dans une direction si fortement que vous ne peut pas le voir à moins que vous ne regardiez directement dans son axe. C'est la raison pour laquelle les lasers utilisés dans les clubs ont besoin de fumée ou de brouillard pour être vus. Les particules de fumée agissent comme de minuscules diffuseurs qui pulvérisent la lumière laser et rendent les faisceaux visibles.
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Mais tout n'est pas perdu. Personne n'a jamais dit qu'un sabre laser devait être basé sur la technologie laser. Une alternative existe déjà sous forme de plasma. Le plasma est en fait un gaz si chaud que ses atomes sont divisés en leurs composants les plus fondamentaux, à savoir les électrons et les noyaux. Ils peuvent être générés en appliquant de puissantes décharges électriques à un gaz (la foudre en est un exemple) et sont capables de supporter des températures brûlantes pouvant atteindre des millions de degrés Celsius.
Plus intéressant encore, les plasmas chauds ont tendance à émettre des couleurs différentes selon le gaz dont ils sont constitués. Par exemple, une lampe au néon n'est rien d'autre qu'un tube rempli de gaz néon à l'état de plasma. Les sabres laser verts des chevaliers Jedi pourraient être constitués de plasma de chlore, qui émet principalement de la lumière verte, tandis que les sabres laser rouges des méchants Sith pourraient être constitués d'hélium, qui émet principalement dans le rouge au violet. région du spectre.
Comment un sabre laser à plasma pourrait-il fonctionner dans la pratique ? Une alimentation petite mais puissante cachée dans la poignée pourrait être attachée à un long et minuscule filament qui transporte la décharge électrique et souffle un peu de gaz autour de lui. Lorsque vous l'allumez, le filament deviendrait incandescent et le gaz autour de lui se transformerait en plasma, émettant sa couleur dans toutes les directions. La chaleur fulgurante du plasma ferait instantanément fondre tout objet qu'il toucherait, coupant proprement comme une lame.
Vous aurez peut-être encore un ou deux problèmes pour que tout soit compact (où allez-vous stocker le gaz pour qu'il soit continuellement soufflé hors du filament ?) Et assez solide pour résister au coup d'un autre sabre laser, mais c'est un bon début. Après tout, l'Empire Galactique ne s'est pas construit en un jour.
Gianluca Sarri , Maître de conférences à l'École de mathématiques et de physique , Université Queen's de Belfast
Cet article a été initialement publié le La conversation . Lis le article original .
