Star Wars’taki lazer silahları gerçekten var

Martin Archer*

Fiziğin sıkıcı olduğunu düşünen insanlar gerçekten çok yanılıyor. Atomların ve parçacıkların küçücük ölçeklerdeki ürkütücü etkileşimlerinden, baştan sona tüm evrenin nasıl davrandığını açıklayabilir. Şayet bu yeterli değilse, bilim kurgu alanındaki gerçekçi-fütüristik teknolojinin nasıl olabileceğini tasarlamak için de kullanılabilir. Mesela benim uzmanlık alanım -plazma fiziği-, ‘Işın kılıcı’ ve ‘Ölüm Yıldızı’na ilişkin birçok ayrıntıya açıklama getirebilir.

Şimdilerde, diğerlerinin yanı sıra Star Wars karakteri Han Solo’nun kullandığı ateşli silahlarının nasıl üretilebilir ve ışın kılıcıyla nasıl karşılaştırılabilir olduklarını öğrendim. İşin aslı, bu silahların gerçek hayattaki benzerleri zaten geliştirildi. Hâlihazırda, bir giriş hikâyesi olan “Solo: Bir Star Wars Öyküsü” gösterime girmişken, bu “araştırmayı” paylaşmak oldukça uygun olur.

Star Wars teknolojisini anlamak için anahtar sözcük plazmalar yani (katılar, sıvılar ve gazlara ek olarak) ‘maddenin dördüncü halidir’. Bu hâl, elektriksel ve manyetik alanlarla doğal biçimde etkileşime giren elektriksel açıdan yüklü parçacıkların serbest biçimde akması anlamına gelir. Plazmalar uzayda yaygın biçimde bulunur; fakat Dünya’da ender biçimde doğal nedenlerle ortaya çıkarlar. Öte yandan, bunları laboratuvar ortamında da üretmek mümkün.

GÜÇLÜ PLAZMOİDLER**

Patlamalı silahlar hakkında yaygın olan bir yanlış düşünce, onların lazer silahı olduğudur. Ancak Star Wars topları tasarlanırken, insanlar bunun mantıksız olduğunu anladılar. Bunun yerine senaristler, bir patlamalı silahın “yoğun lazer enerjisi okları ateşleyen, genelde lazerler biçiminde hatalı biçimde anılan sıran bir menzilli silah” olduğunu ve “enerji açısından zengin gazın, hedefleri eritebilen parlak bir parçacık huzmesine dönüştürülmesi” gerektiğini belirtmişti. Bu tarif, patlamalı silahın yolladığı enerji oklarının (parıltılı mermilerin) basitçe bir plazma bloğu olduğu anlamına gelir ve bu bloklar, havada uçan bir ışın kılıcını andırır.

Plazma ve bunlarla bağlantılı manyetik alanların tutarlı kütleleri, plazmoidler biçiminde adlandırılır. Plazmoidler, Dünya’nın uzaydaki koruyucu kalkanında (manyetosfer) çoğunlukla ‘manyetik yeniden bağlanma’ adı verilen yeterince anlaşılamamış bir süreç sonucunda ortaya çıkar. Bu süreç, plazmanın bulunduğu her yerde, özellikle de plazmalar bir arada sıkışmışken gerçekleşebilen manyetik alan şeritlerinin patlayıcı bir şekilde yeniden yapılandırılmasını içerir. Bu olay manyetosferimizde gerçekleştiği zaman, enerji yüklü parçacıklar atmosferin zirvesine doğru hızlanır ve ‘Aurora Borealis’i, yani ‘kuzey ışıklarını’ yaratır. Bu yolla, yeryüzünden çok miktarda materyal de plazmoid biçiminde uzaya savrulur.

Buna karşın, Dünya’da plazmoid yaratmak hiç kolay değil. Yapabileceğimiz denemelerin birçoğu (uzayda gördüklerimiz gibi) havada hızla genişleyen ve dağılan yapılar üretir. Bu soruna bir çözüm olarak mıknatısları kullanabiliriz; mıknatısların manyetik alanları sıcak plazmayı sabitleyebilir.

Bununla birlikte, patlamalı silahın enerji oku bir tür mermidir; bu sebeple hızlı hareketleri esnasında sürekli ve harici olarak çalışan bir mıknatıs kullanmak mümkün değil. Neyse ki, bunun da bir çözümü mevcut. Plazmalar oldukça iletken olduğu için, plazmoidin kendi yapısında elektriksel akımlar yaratmak mümkün. Bütün akımlar gibi bu akımlar da plazmayı sınırlı bir ortamda tutabilecek bir manyetik alan oluştururlar. Bu tür düzenlemeler, sferomak*** adıyla bilinir ve son 20 yılda gerçekleştirilen plazma fiziği deneylerinde büyük bir ilgi odağı haline gelmişlerdir.

GERÇEK SÜRÜMLER

Bir sferomak yaratmanın yollarından biri, plazma akımlarını tetiklemek için harici bir mıknatıs kullanarak, onu yüksek bir sürate ulaşana dek hızlandıran bir makina olan “plazma ışın silahı” kullanmak. Gerçekte, yüzlerce mikrosaniye süren bu sferomaklarla, saniyede 200 km’lik hızlar elde edilebiliyor. Bu oldukça etkili ve gerçekten de bir silah olarak kullanıma olanak sağlıyor.

ABD’nin New Mexico’da bulunan Albuquerque Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı bünyesinde yürüyen SHIVA Star programı, 1970’lerden beridir, bu çeşit plazma fiziği temelli farklı “silah” araştırmaları yürütüyor. Bunlardan MARAUDER (enerji ve radyasyon elde etmek için ultra hızla yönlendirilen ve manyetik olarak hızlanan halka) adıyla bilinen biri, ABD hükümetinin plazma temelli mühimmat geliştirme çalışmalarından biriydi.

Silah, hedefe çarparak ısıl ve mekanik etkilerle patlayan, aynı zamanda elektronları karıştırabilecek bir elektromanyetik radyasyon darbesi de üretebilen simit biçimli plazma halkaları ve yıldırım topları üretebildi. Öte yandan, 1993’den sonra “gizli” statüde sınıflandırıldı.

Bu çeşit makinalarda ulaşılan ısılar, güneşin yüzeyindekinden bin kat daha sıcak olabilir. Her bir enerji okunda yeterli plazmanın bulunması durumunda, bunlar büyük miktarlarda hasara yol açabilir; bu yüzden, Star Wars filmlerinde gösterilen patlayıcı silahlar gerçek anlamda mümkün görünüyor.

Fakat gerçek hayattaki bu patlayıcı silahlar, ikonlaşmış Star Wars silahlarıyla ve ışın kılıcıyla nasıl başa çıkabilir? Bir patlayıcı silah enerji oku, temel olarak, kabzası olmayan bir ışın kılıcına eşdeğerdir. Ancak az önce de belirttiğim üzere, manyetik olarak bağlı iki plazmanın çarpışması halinde, bir manyetik yeniden bağlanma kaçınılmaz olur. İki ışın kılıcının çarpışması, hem silahların hem de onları tutan insanların yıkıcı bir patlamaya maruz kalmasına neden olur. Yine de bir patlayıcı silah ile sizi tam anlamıyla endişelendiren bu patlamadan çok uzakta olursunuz.

Sözün özü, Han Solo “Sahip olduğunuz ağlak dinler ve eski silahlar, asla iyi bir lazer tabancasının yerini tutamaz” derken haklıydı.

* Martin Archer, Uzay Plazma Fiziği, Londra Queen Mary Üniversitesi

**Plazmoid, bir manyetik alan içinde mümkün olduğunca sabit halde tutulan plazma bölgesidir.

*** Sferomak, duman halkasını andıran bir şekle dönüştürülen bir plazma düzenlemesidir.

Yazının aslı The  Conversation  sitesinde yayınlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)