Как сделать световой меч

Обновлено: 06.07.2024

Квантовая механика и меч: 1:0

Исследователи из Университета Лестера подошли к вопросу комплексно. Ученые основывались на физике плазмы и других научных данных. В результате они пришли к выводу, что меч, аналогичный по принципу действия и функциональности тому, что мы видели в кино, при использовании современных технологий создать невозможно.

Сама невозможность дуэлей на мечах с исключительно световыми лезвиями следует из решений уравнений Максвелла. Свет может рассеивать другой свет только в некоторых нелинейных средах, воссоздать которые практически невозможно. В линейных средах, к которым относятся и вакуум космоса, и атмосфера Земли, свет не взаимодействует со светом при пересечении их траекторий.

В кино меч устроен следующим образом. Энергия вырабатывается неким сверхмощным аккумулятором, после чего поступает на специальные кристаллы. В этих кристаллах энергия преобразуется в поток направленных фотонов. Подобные преобразования происходят в кристаллах лазеров. Фотоны проходят через положительно заряженную энергетическую линзу, являющуюся загадкой для современной науки, которая фокусирует пучок вне меча на установленном расстоянии. Поток практически моментально притягивается обратно к выходному отверстию меча, которое заряжено отрицательно. В результате образуется тонкая арка, которая имеет вид лезвия меча.

Примечательно, что в своей статье авторы апеллируют к принципу Паули – одному из основных принципов квантовой механики. Именно ему якобы противоречит световой меч. Тем не менее принцип Паули относится только к фермионам – частицам с полуцелым спином (собственным моментом количества движения элементарных частиц, имеющим квантовую природу и не связанным с перемещением частицы как целого – прим. авт.), в то время как фотоны света – это бозоны, спин которых может быть только целым.

Джедайский меч вовсе не из света!

На самом деле создание такого меча является невозможным сразу по нескольким причинам. Свет не имеет заряда, так что его нельзя ни зарядить, ни притянуть после этого обратно. Но даже если бы свет можно было зарядить, то для обратного захвата вырвавшегося луча столь высокой энергии понадобился бы такой мощный магнит, что джедая бы притянуло вместе с мечом к ближайшему металлическому предмету.

Как сделать джедайский меч?

При столь высокой температуре даже удержать плазму на месте достаточно сложно, не говоря уже о придании ей удобной формы лезвия меча. На сегодняшний день известно несколько способов удержания плазмы, среди которых гравитационный, магнитный и инерционный. Все они обязаны своим появлением попыткам создать контролируемую реакцию термоядерного синтеза. Гравитационные и инерционные способы неприменимы в данном случае, так как требуют огромной плотности частиц и очень громоздкого оборудования. На сегодняшний день наиболее правдоподобной является конструкция с использованием магнитных механизмов удержания плазмы. Именно ее и проработали ученые из Университета Лестера.

Меч, разработанный учеными, больше похож на булаву или бутылку. Плазма в нем удерживается двумя магнитными кольцами, расположенными с двух сторон от нее, в результате чего между ними и создается закрученный в спираль поток плазмы, по форме напоминающий кеглю. Метод позволяет удерживать плазму с температурой более миллиона градусов, чего более чем достаточно, чтобы моментально прожечь любую известную нам материю.

Даже если в современном обществе найдется человек, способный поднять подобную массивную конструкцию, то вряд ли ему суждено пережить первое же успешное испытание. Дело в том, что подобным мечом лучше не размахивать, не говоря уже о сражении, так как капли раскаленной плазмы будут разлетаться в разные стороны, прожигая все на своем пути. Получается очень опасная игрушка, а никак не оружие.

Версия Naked Science

В качестве альтернативы разработанной учеными из Университета Лестера теоретической модели меча мы решили предложить собственную модель подобного устройства. Наша версия светового меча имеет ряд неоспоримых достоинств. Во-первых, ее можно создать на практике, во всяком случае, в ближайшее десятилетие. Во-вторых, она действительно основана на свете. В-третьих, таким мечом можно сражаться без риска погибнуть самому в ту же минуту. Разумеется, не стоит рассматривать наше устройство как полный аналог того, что вы видели в кино – мы уже выяснили, что это невозможно с точки зрения современной науки.

Как известно, свет с точки зрения современной науки невозможно ограничить отрезком без каких-либо материальных приспособлений. Представьте себе луч, который заключен между двумя зеркалами, плоскости которых находятся параллельно друг другу. Одно из них отражает лучи лишь в одном направлении, а прямо за ним находится излучатель. В идеальном случае зеркала отражают все сто процентов попадающего на них света, так что свет оказывается в ловушке между ними.

Если на пути между двумя зеркалами у луча нет препятствий, то расход энергии на его поддержание практически нулевой, даже если мощность самого луча очень большая. Но если препятствие все же появится, то луч начнет его нагревать. Больше мощность – быстрее нагрев, вплоть до почти моментального прожигания любого препятствия.

… для ребёнка гораздо интереснее и занятнее не только световой меч, но и любую поделку сделать своими руками. В воспитании детей поделки своими руками из дерева, из бумаги или другого материала — это отличный повод провести время вместе с ребенком, это хорошо сказывается на отношениях ребёнка с родителями и развитии детей.

Итак, изготовление светового меча:

Простой световой меч Джедая своими руками за полчаса.

Простой световой меч в домашних условиях можно сделать в течение получаса. Нужно только предварительно подготовится и подобрать необходимые материалы:

Деревянная, круглая палка — это будет основой основой Джедайского меча
Цветной скотч — посоветуйтесь с ребенком какой цвет он хочет. Цвет лазерного меча это отличительная черта героев фильма. Синий — это Джедайский меч, красный — меч Ситхов (плохиши), зеленый — это меч Магистра Йоды. 🙂
Ножницы
Бечевка — из нее мы будем делать рукоять нашему Джедайскому мечу
Медицинский лейкопластырь.
Обязательное условие это хорошее настроение 🙂

В качестве палки можно использовать черенок от тяпки или ручку от швабры и т.д. Если деревянная палка не подходящего размера, возьмите ножовку по металлу, что бы укоротить её.

Видео изготовления простого светового меча

Простой светящийся световой меч

Фонарик
Пластилин
Канцелярский нож
Бумажная втулка
Полипропиленовая армированная труба (1м.)
Цветной скотч

Световой меч с реалистичной звуковой анимацией

Здесь Вы можете ознакомиться: как сделать посложнее световой меч со звуковой анимацией на программируемой микросхеме. Он при каждом ударе будет издавать звуки ударов светового меча.

Сварочный аппарат из телевизионных трансформаторов своими руками

Давно уже не используются старые ламповые телевизоры. Мощные силовые трансформаторы, используемые в них могут пригодиться для изготовления блоков питания, зарядного, пускового устройств или соединив несколько трансформаторов можно даже собрать небольшой сварочный аппарат!

Самодельный ночник на сверхъярких светодиодах

Летняя пора детям всегда в радость! Больше хочется поиграть на улице. Отличным подарком своему ребёнку будет песочница, сделанная своими руками с таким красивым домиком над ней.

Давайте подробнее в картинках рассмотрим, как можно сделать такой домик с песочницей.

Ваш комментарий

- НАВИГАТОР -

10-ка лучших статей

- 216 250 просм. - 200 378 просм. - 199 548 просм. - 190 285 просм. - 173 802 просм. - 167 123 просм. - 142 653 просм. - 138 849 просм. - 132 257 просм. - 121 754 просм.

Архивы статей

Коротко о сайте:

Мастер Винтик. Всё своими руками! - это сайт для любителей делать, ремонтировать, творить своими руками! Здесь вы найдёте бесплатные справочники, программы.
На сайте подобраны простые схемы, а так же советы для начинающих самоделкиных. Часть схем и методов ремонта разработана авторами и друзьями сайта. Остальной материал взят из открытых источников и используется исключительно в ознакомительных целях.

Вы любите мастерить, делать поделки? Присылайте фото и описание на наш сайт по эл.почте или через форму.
Программы, схемы и литература - всё БЕСПЛАТНО!

Построить световой меч

В фильме показывают, что лезвия световых мечей вытягиваются на 1,2 метра в длину. Они определенно содержат колоссальное количество энергии и могут плавить огромные объемы металла. У этого оружия явно есть мощный и компактный источник энергии. Они могут резать плоть без каких-либо затруднений, но их рукоятки не особо горячи, чтобы обжигать руку, которая их держит. Два световых меча не проходят друг друга насквозь, а у лезвий также бывают разные цвета.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.

Учитывая название и внешний вид, возникает первая очевидная мысль: наверное, эти световые мечи включают какой-то тип лазера. Но эту гипотезу легко исключить. Лазеры не имеют фиксированную длину, что легко проверить с помощью простой лазерной указки. Кроме того, если свет каким-то образом не рассеивается, лазерный луч по сути невидим. Ни одна из этих характеристик не описывает наш меч.

Плазменные лезвия?

Более реалистичной технологией будет плазма. Такой материал создается после выбивания электронов у атомов газа, в процессе так называемой ионизации. Плазма — четвертое состояние вещества, после хорошо известных твердого, жидкого и газообразного. Примеры плазмы вы тоже в своей жизни видели и немало. Свечение флуоресцентного света — плазма, неоновые огни — тоже.

Эта плазма кажется весьма холодной, поскольку можно потрогать трубку и не обжечь пальцы. Но обычно плазма горячая, с температурой в несколько тысяч градусов. Однако плотность газа во флуоресцентной световой трубе настолько низкая, что даже при высокой температуре общее количество энергии тепла очень низкое. Дополнительная сложность в том, что электроны в плазме имеют энергию значительно выше, чем ионизированные атомы, из которых эти электроны вышли. Тепловая энергия чашки кофе (температура которой намного ниже) значительно выше энергии, заключенной во флуоресцентном свете.

Некоторая плазма, впрочем, вырабатывает существенное тепло. В плазмотронах. Принцип их работы такой, как у лампочки, но с большим количеством электрического тока. Есть много способов сделать плазмотрон, но самый простой включает два электрода и проводящий материал, обычно газ вроде кислорода, азота или чего-то типа. Высокое напряжение на электродах ионизирует газ, превращая его в плазму.

Итак, плазмотроны могут генерировать области сильного тепла, но требуют огромного количества электрического тока, а световые мечи, похоже, не в силах обеспечить такой ток. Может быть, тогда световые мечи — просто трубки со сверхгорячей плазмой? Тоже нет, поскольку плазма выступает в качестве горячего газа, который расширяется и остывает, подобно обычному огню (который тоже часто бывает плазмой хотя бы в силу того, что светится). Таким образом, если плазма будет лежать в основе светового меча, ее нужно будет в чем-то удерживать.

К счастью, такой механизм есть. Плазмой, состоящей из заряженных частиц (с высокой скоростью), можно управлять магнитными полями. На самом деле, ряд наиболее перспективных технологий, связанных с ядерным синтезом, используют магнитные поля для удержания плазмы. Температура и общая энергия, заключенные в синтезируемой плазме, настолько высоки, что расплавили бы даже содержащий их металлический сосуд.

Возможно, световым мечам подойдет. Сильные магнитные поля вкупе со сверхгорячей и плотной плазмой предлагают возможный способ создать световой меч. Но мы еще не закончили.

Если мы возьмем две трубки с плазмой, которые удерживаются магнитно, они будут проходить друг друга насквозь… никаких эпичных дуэлей не будет. Поэтому нам нужно выяснить, как сделать у мечей твердое ядро. И материал, из которых оно будет состоять, должен быть устойчив к высоким температурам.

Возможно, подойдет керамика, которая может подвергаться воздействию высоких температур без плавления, размягчения или искривления. Но у твердого керамического ядра есть проблема: когда джедай не пользуется мечом, тот свисает у него с пояса, а рукоять в длину 20-25 сантиметров. Керамическое ядро должно выпрыгивать из рукоятки, как черт из табакерки.

Грубая сила

Источник питания такой плотности явно выходит за пределы современных технологий, но, возможно, мы можем допустить, что джедаи знают какой-то секрет. В конце концов, они путешествуют быстрее скорости света.

Но есть физическая проблема. Такая энергия подразумевает, что плазма будет невероятно горячей и на расстоянии всего нескольких дюймов от руки владельца меча. И это тепло будет излучаться в форме инфракрасного излучения. Рука джедая должна мгновенно обуглиться. Значит, какая-нибудь сила должна удерживать тепло. И опять же, лезвия мечей используют оптические длины волн, поэтому силовое поле должно удерживать инфракрасное излучение, но пропускать видимое.

Такие технические исследования неизбежно приводят к необходимости неизвестных технологий. Но мы хотя бы можем просто сказать, что световой меч состоит из некоторого рода концентрированной энергии, заключенной в силовом поле.

Тем не менее было интересно узнать, насколько близка современная наука к созданию знаковой научно-фантастической технологии. В случае со световым мечом, лучшее, на что способны современные технологии, это плазменное оружие, заключенное в магнитном поле. Да, еще у него будет керамическая сердцевина, использующая очень плотный источник энергии, а также силовое поле, которое блокирует инфракрасное, но не видимое излучение. Тьфу, раз плюнуть.

Осталось спросить инженеров, насколько сложно будет все это сделать. Но они ведь смогут, правда?

Научная фантазия

Идея такого оружия, как световой меч, просто гениальна: легкое и очень мощное боевое средство, которому требуется лишь малая доза энергии, способно в один удар победить представителей Темной стороны и стать эффективным щитом против вспышек лазера.

Очевидный способ создания такого оружия должен включать в себя использование лазера, который будет выглядеть как особенно яркие вспышки света. Но, даже несмотря на то, что данная технология становится все более усовершенствованной и находит применение в машиностроении, светящийся меч по-прежнему остается лишь фантазией. Давайте рассмотрим, почему.

Неуловимый свет

Оптимальным решением данной проблемы может стать размещение зеркала на кончике лезвия. Но только представьте себе, сколько неудобств принесет эта конструкция. Ведь для установки крошечного зеркала придется использовать дополнительные детали. Кроме того, это сделает меч слишком хрупким для оружия.

Конструктивные проблемы

Куда же без эффектов?

В дополнение ко всему, сложности возникнут и в практическом применении светового оружия. Во-первых, два лазерных меча никогда не смогут столкнуться друг с другом. Они просто проходят друг сквозь друга, не оставив того потрясающего эффекта, который появляется в фильмах.

Более того, лазерный свет фокусируется на конкретном направлении так быстро, что человеческий глаз его просто не успевает уловить. Именно по этой причине в ночных клубах используют туман. Разлетающиеся по помещению частицы дыма выступают в роли крошечных рассеивателей. Они разрывают лазерный свет на множество кусочков и тем самым делают лучи заметными.

Плазма как альтернатива

Но не стоит отчаиваться. Никто не утверждает, что световой меч обязательно должен быть создан на основе лазерной технологии. Альтернативное оружие уже существует – оно изготовлено из плазмы. Это вещество представляет собой горячий, буквально раскаленный, газ. Из-за сильного нагрева его атомы распадаются на отдельные компоненты, представляющие собой электроны и ядра.

Самое интересное то, что плазма способна излучать разные цвета. Оттенок вещества зависит от газа, из которого оно состоит. Например, неоновый свет является эффектом от переведенного в состояние плазмы неона. Зеленые мечи рыцарей-джедаев могут быть изготовлены из хлора. А вот красное световое оружие злодеев Ситхов легко создать из гелия.

Что же представляет собой плазменный меч? В рукоятке боевого средства скрыт небольшой, но довольно мощный блок питания. От него тянется тонкая нить, окруженная инертным газом, функция которой – передавать электрический заряд. При включении меча создается эффект лампы накаливания. Электрический заряд нагревает частицы газа, заставляя их превратиться в плазму. Лампа становится настолько горячей, что может мгновенно расплавить любой объект.

Началось всё с того, что дети, увидев рекламу световых мечей, осознали, что это крайне необходимые вещи в хозяйстве! и для начала они попросили их на какой-то очередной праздник. Походив по магазинам, увидев цену в 1800 руб\шт, умножив её на два и прибавив стоимость батареек – я опешил самым нецензурным образом!

Итого: 630 руб на 1 меч или 485 руб на 2 меча (с учетом того что дома в запасах ничего нет и все детали нужно будет купить).

Разные детали брал в разное время, соответственно сейчас цены сильно разнятся, особенно учитывая введение обязательных трек-номеров на али. Я набирал детали по 5-7 лотов от одного продавца – и обычно трек для такой партии давали мне бесплатно, если брать сейчас, и по единицам от разных продавцов – наверное доставка будет очень дорогой…

Выбрав подходящие пвх трубы, разметив их – снаряжаем своих чад распиливать их на куски. Далее видим результат, утираем скупую мужскую слезу, берем болгарку и ровняем торцы до приличного вида.

Для начала отмеряем длину проводов – они должны идти от батарейки и выходить из отверстия гарды для последующей пайки к плате зарядки. Провода зачищаем и лудим только с одной стороны, чтобы в процессе работы не замкнуть контакты. Далее зачищаем полюса батарейки наждачкой, капаем каплю паяльной кислоты, нагреваем залуженный провод паяльником и переносим провод с прижатым к нему жалом паяльника на батарейку, прижимаем на время около секунды – провод надежно припаян!

Для пайки батареек лучше воспользоваться паяльником с большой мощностью, чтобы сократить время контакта при припаивании к батарейке.

Далее замеряем длину проводов, располагающихся в эфесе меча, зачищаем, лудим и прокидываем внутри согласно схемы.

Прокинуть провода внутри – нелегкая задача, если есть возможность – лучше запастись каким-либо крючком чтоб протаскивать их в отверстия.

Провода идущие к плате зарядки, нужно разместить разными полюсами по разные стороны установленного упора-гвоздика.

Использованная мной плата зарядки (вот её обзор) имеет встроенную защиту от КЗ и от переразряда батарейки — она отключает потребитель питания от батарейки при её разряде до 2,4 В или при коротком замыкании со стороны потребителя.

Теперь прежде чем всё упаковать и зафиксировать — проверяем работоспособность нашей конструкции и выставляем нужное напряжение на преобразователе питания.

Кстати замечу – при первом включении и проверке преобразователя питания MT3608 – выходящее с него напряжение было равно входящему, я немного покрутив подстройку, поначалу подумал, что он неисправен, далее выкрутив регулировочный винт против часовой стрелки на 10-15 оборотов – напряжение наконец то начало изменяться! Проведенные замеры напряжения и тока показали, что при выставлении 10 В для питания светодиодной ленты от полностью заряженной батарейки (4,2 В) – вся конструкция потребляет ток в 1,5 А, а при выставлении 9 В – всего 0,7 А (при этом лента потребляет 0,4 и 0,35 А соответственно). Яркость ленты при изменении питания с 10 до 9 Вольт на глаз падает незначительно, поэтому был выбран экономичный вариант в 9 В (после выставления напряжения – фиксируем регулировочный винт термоклеем).

Закончив проверку и настройку – можно приступать к упаковке всего этого хозяйства в оставшееся свободное место в рукоятке меча. Первоначально нужно вставить в трубки преобразователь напряжения и плату зарядки, причем преобразователь достаточно компактно скрутить и вставить в отверстие (закрепив с видимой стороны термоклеем – чтобы провода не раскручивались), а вот плату зарядки нужно разместить аккуратно, уперев её в установленный ранее упор и задав нужную ориентацию закрепить термоклеем (плата в процессе эксплуатации может повернуться и выводы от батарейки замкнутся накоротко об гвоздик, если на нем не будет изолирующей термоусадки).

Закрепить плату возможно следует не термоклеем, а чем-то понадежнее, поскольку во время зарядки плата сильно нагревается, но за все проведенные сеансы зарядки – в моем случае термоклей не растаял и держит плату до сих пор достаточно крепко.

Поскольку больше всего свободного места в рукоятке, я все свободные провода вытягивал в отверстие выключателя, при установке батарейки, провода, идущие от неё, также вытягивал крюком в отверстие выключателя.

После вставляем все оставшиеся провода в отверстие выключателя и защелкиваем сам выключатель на свое место.
Осталось всего чуть-чуть, одеваем колпачок на трубку с платой зарядки, размечаем на нем отверстие под зарядный USB кабель, снимаем и вырезаем размеченное отверстие (в отверстие будет видена индикация зарядки).

После высыхания одеваем все на свои места – в моем случае колпачки сели достаточно плотно и дополнительно приклеивать их не пришлось.

Вот собственно всё готово! Мечи получились очень яркие. Дети были в восторге!

Читайте также: