พลังใน Star Wars ใช้งานได้จริงอย่างไร?

เราทุกคนรู้ดีว่า สตาร์วอร์ส เป็นนิยายวิทยาศาสตร์ใช่ไหม แต่ถ้าเอฟเฟกต์และปรากฏการณ์พิเศษสุดเจ๋งบางอย่าง เช่น ไลท์เซเบอร์ เดธสตาร์ และแน่นอน เดอะ ฟอร์ซ อาจเกิดขึ้นได้จริงล่ะ

ในของเขา หนังสือเล่มใหม่ ฟิสิกส์ของสตาร์วอร์ส, ศาสตราจารย์แพทริก จอห์นสันกล่าวถึงกรณีต่างๆ ในภาพยนตร์ เช่น วิธีที่ Han Solo และ Poe Dameron บินผ่านอวกาศด้วยความเร็วแสงหรือวิธีที่เรือเดินทางผ่านแกนกลางของดาวเคราะห์ จริง ๆ แล้วอาจเกิดขึ้นได้ตามทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ที่ฟังดูดีที่สุด

นี่คือข้อความที่ตัดตอนมาจากหนังสือที่อธิบายว่าใคร ที่ไหน ทำไม และถ้าเป็นเรื่องฟิสิกส์ของกองทัพ

แรง

เมื่อไหร่ หนังทุกเรื่อง

ที่ไหน กาแล็กซี่

ตัวละคร ทั้งหมด

แนวคิดทางฟิสิกส์ บังคับ

บทนำ/ความเป็นมาโดยย่อ

พลังเป็นศูนย์กลางของทุกสิ่งในจักรวาลของสตาร์ วอร์ส ทว่ามันกลับเป็นเรื่องลึกลับ ตัวละครที่มีค่า midi-chlorian สูง (สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มีความรู้สึก) ถูกอธิบายว่ามีความไวต่อแรงกด ในเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยาก เห็นได้ชัดว่าพลังนั้นสามารถตั้งครรภ์เด็กได้

ไมโครสโคปอัจฉริยะได้อย่างไร ชีวิต -แบบฟอร์มอนุญาตให้บุคคลมีพลังสมองวิเศษ? สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กสามารถมีผลกระทบในระดับมหภาคต่อสิ่งมีชีวิตหรือไม่? มีสนามที่ล้อมรอบและเจาะสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหรือไม่? พลังเป็นชาติเฉพาะของหนึ่งในสี่กองกำลังพื้นฐานของจักรวาลหรือไม่? สามารถปรากฏเป็นหนึ่งในสี่? หรือมันเป็นพลังที่ห้าทั้งหมด?

แรงแม่เหล็กไฟฟ้า

การโต้ตอบส่วนใหญ่ที่เราเห็นในแต่ละวันเป็นการโต้ตอบทางแม่เหล็กไฟฟ้า กองกำลังมาในหนึ่งในสี่รูปแบบ (เท่าที่เราทราบ): แรงโน้มถ่วง แม่เหล็กไฟฟ้า นิวเคลียร์อย่างแรง และนิวเคลียร์แบบอ่อน แรงนิวเคลียร์ทั้งสองกระทำบนมาตราส่วนย่อยของอะตอมเท่านั้น ดังนั้นเราจึงไม่ได้สัมผัสกับมันโดยตรง แรงโน้มถ่วงส่วนใหญ่จะสังเกตเห็นได้เฉพาะในเครื่องชั่งที่มีขนาดใหญ่มากเท่านั้น แรงที่นิ้วของคุณออกไปยังหนังสือที่คุณถืออยู่นั้นถูกสร้างขึ้นโดยอิเล็กตรอนในนิ้วของคุณที่ขับไล่อิเล็กตรอนในหนังสือ ความจริงที่ว่าคุณไม่ได้ตกลงบนพื้นในขณะนี้เป็นเพราะอิเล็กตรอนในพื้นจะขับไล่อิเล็กตรอนในเท้าของคุณ

เบื้องหลัง

ภาพยนตร์เรื่อง The Force ได้รับการอธิบายหลายครั้งตลอดทั้งเรื่อง คนแรกมาจาก Obi-Wan Kenobi ใน ความหวังใหม่ เมื่อเขาพูดว่า มันเป็นสนามพลังงานที่สร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตทั้งหมด มันล้อมรอบเราและแทรกซึมเรา มันผูกกาแล็กซี่เข้าด้วยกัน ต่อมาเราได้เรียนรู้ว่ามีสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากที่เรียกว่า midi-chlorians ซึ่งทำหน้าที่เป็นช่องทางให้กองทัพพูดกับเจได ใน เดอะแฟนธ่อม ภัยคุกคาม Qui-Gon Jinn พูดกับ Anakin ว่าหากไม่มีมิดิคลอเรียน ชีวิตก็ไม่สามารถดำรงอยู่ได้ และเราจะไม่มีความรู้เกี่ยวกับพลังนี้ พวกเขาพูดกับเราอย่างต่อเนื่อง โดยบอกเราถึงเจตจำนงของกองทัพ

ที่เกี่ยวข้อง: 40 คำคมโยดาที่ดีที่สุด

ฟิสิกส์ของสตาร์ วอร์ส

The Force ปรากฏตัวในหลาย ๆ ด้านในภาพยนตร์ เหตุการณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ทำให้ดูเหมือนว่าแรงเป็นแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ไลท์เซเบอร์ของคุณไม่รู้ว่าคุณใช้ Force เพื่อนำมันมาให้คุณหรือมีคนมาหยิบมันขึ้นมาแล้วยื่นให้คุณ ไลท์เซเบอร์รู้สึกถึงพลังที่ทำให้มันเร่งความเร็วไปยังจุดหมายปลายทาง นั่นคือวิธีการทำงานของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

ในวิชาฟิสิกส์ เราบอกว่าสองสิ่งสามารถโต้ตอบผ่านแรงได้ก็ต่อเมื่อทั้งคู่โต้ตอบกับสนามประเภทนั้น ตัวอย่างเช่น เฉพาะวัตถุที่มีมวลเท่านั้นที่สามารถโต้ตอบกับแรงโน้มถ่วงได้ เฉพาะวัตถุที่มีประจุเท่านั้นที่สามารถโต้ตอบทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้ เนื่องจาก Force แทรกซึมทุกสิ่ง จึงมีแนวโน้มว่าทุกสิ่งในจักรวาล Star Wars อาจได้รับผลกระทบจากพลังของ Force คำอธิบายที่พลังล้อมรอบทุกสิ่งอาจเป็นอีกวิธีหนึ่งที่จะบอกว่ามีฟิลด์ที่ทุกอย่างโต้ตอบ

ในทางทฤษฎี มันเป็นไปได้ที่บางสิ่งจะไม่โต้ตอบกับพลัง และดังนั้นจึงไม่มีภูมิคุ้มกันต่อผลกระทบของมัน ตัวอย่างเช่น บางทีสมองของทอยดาเรียนไม่มีปฏิสัมพันธ์กับพลัง ดังนั้นจึงทำให้กลอุบายของเจไดไม่มีประสิทธิภาพกับพวกมัน ในจักรวาลของเรา สสารมืดไม่มีปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากไม่มีปฏิกิริยากับแม่เหล็กไฟฟ้า จึงไม่สามารถผลิตหรือสะท้อนแสงใดๆ (คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) ได้ จึงทำให้มืด

พลังงานและแรงโน้มถ่วง

ในทางเทคนิค วัตถุสองชิ้นจะต้องมีพลังงานเพื่อโต้ตอบกับแรงโน้มถ่วงเท่านั้น นี่เป็นเพราะการเทียบเท่ามวลพลังงานที่มีชื่อเสียงของ Einstein คือ E = mc2

ความอ่อนไหวต่อพลังอาจทำให้บุคคลรับรู้เหตุการณ์ในอดีตอันไกลโพ้นหรือในอนาคตได้ กฎฟิสิกส์ส่วนใหญ่ไม่มีทิศทางของเวลาที่ต้องการ แต่เท่าที่เราทราบ ไม่มีทางที่จะรับรู้อนาคตได้ มีทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคที่เรียกว่า tachyons ซึ่งสามารถย้อนเวลากลับไปได้ แต่สิ่งเหล่านี้ไม่เคยถูกตรวจพบโดยการทดลอง คำอธิบายบางอย่างของปฏิสสารระบุว่าปฏิสสารเป็นเพียงสสารปกติที่เดินทางย้อนเวลากลับไป บางทีแรงอนุญาตให้อนุภาคบางตัวเดินทางผ่านมิติเพิ่มเติมที่เชื่อมต่อจุดต่างๆ ในเวลาที่แตกต่างกัน (ดูส่วน Hyperspace สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับมิติพิเศษ)

ฟิสิกส์ของชีวิตจริง

อย่างที่พวกคุณหลายคนคงทราบดีว่าไม่มีตัวอย่างที่ได้รับการยืนยันทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพลังสมองเวทย์มนตร์ นั่นไม่ได้มาจากการขาดความพยายาม ผู้คนมากมายในประวัติศาสตร์ได้อ้างว่ามีความสามารถในการจัดการเรื่องด้วยความคิดของตนเอง รวมทั้งสามารถคาดการณ์อนาคตผ่านการรับรู้ทางประสาทสัมผัสภายนอกได้

บางทีหนึ่งในชื่อที่ใหญ่ที่สุดในสาขาการวิจัยนี้คือ James Randi เขาเป็นนักมายากลที่เกษียณแล้วซึ่งได้สร้างความท้าทายอาถรรพณ์หนึ่งล้านดอลลาร์ ในความท้าทายนี้ เขาให้สัญญา 1 ล้านดอลลาร์แก่ใครก็ตามที่สามารถผ่านการทดสอบทางวิทยาศาสตร์อย่างเข้มงวดซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสามารถเหนือธรรมชาติ มันถูกยกเลิกในปี 2558 หลังจากคนประมาณห้าสิบปีไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดทางวิทยาศาสตร์ของการพิสูจน์

การทดสอบที่มีชื่อเสียงครั้งหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับ Randi เป็นที่รู้จักในชื่อ Project Alpha ในปี 1979 เจมส์ แมคดอนเนลล์ (จากแมคดอนเนลล์ ดักลาส) ได้จัดตั้งห้องปฏิบัติการจิตศาสตร์ซึ่งนำโดยนักฟิสิกส์ปีเตอร์ ฟิลลิปส์ พวกเขาตัดสินใจที่จะตรวจสอบปรากฏการณ์การโค้งงอช้อน โดยอ้างว่าคนสามารถงอช้อนได้ด้วยใจ James Randi วิจารณ์วิธีการที่ใช้ในการทดลองและจ้างคนให้อยู่ในเกณฑ์ของการทดลอง แต่ให้ก้มช้อน (ไม่ใช่ด้วยความคิด) ในลักษณะที่จะก่อให้เกิดผลบวกที่ผิดพลาด เมื่อสิ้นสุดการทดลอง ฟิลลิปส์และเพื่อนร่วมงานสรุปว่าพฤติกรรมอาถรรพณ์ไม่สามารถตัดออกได้— ณ จุดนั้นแรนดีเปิดเผยว่าเขาได้เล่นระบบ ซึ่งทำให้การศึกษาเสื่อมเสีย

มาดู midi-chlorians เหล่านี้กัน พวกมันถูกอธิบายว่าเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่อาศัยอยู่ในทุกเซลล์และสามารถสื่อสารกับเจไดถึงเจไดของพลัง เป็นไปได้แค่ไหน? เป็นไปได้มากกว่าที่คุณคิด การศึกษาเกี่ยวกับไมโครไบโอมของมนุษย์ (กลุ่มแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ร่วมกับเรา) มีการเติบโตในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การประมาณอัตราส่วนระหว่างจำนวนเซลล์แบคทีเรียในร่างกายมนุษย์กับจำนวนเซลล์ของมนุษย์นั้นน่าทึ่งมาก ตัวเลขอยู่ระหว่าง 1:1 ถึง 100:1 (หมายถึงเซลล์แบคทีเรีย 100 เซลล์ต่อเซลล์ของมนุษย์ทุกเซลล์) ข้อเท็จจริงเช่นนี้ทำให้เกิดคำถามว่า สิ่งมีชีวิตคืออะไร? มนุษย์คือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตมากมายในหนึ่งเดียวจริง ๆ หรือไม่? เราได้ค้นพบแล้วว่าระบบย่อยอาหารของเราอาศัยแบคทีเรียในลำไส้อย่างมากเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นั่นเป็นเพียงกับท้องและความกล้าของเรา มันไม่มีผลต่อสมองของเราใช่ไหม? มีปรสิตที่สามารถครอบงำสัตว์ได้ (และอาจมีผลกระทบต่อมนุษย์) ตัวอย่างที่น่าทึ่ง (และค่อนข้างซับซ้อน) ของเรื่องนี้คือพยาธิใบไม้ตับ เป็นหนอนที่วางไข่ในลำไส้ของวัว ไข่จะถูกวัวขับออกมาเพื่อกินโดยหอยทากเท่านั้น ไข่ฟักออกจากหอยทาก ซึ่งจะสร้างซีสต์ป้องกันตัวเองจากปรสิตและไอพวกมัน ลูกปรสิตจะถูกมดกินเข้าไป

ปรสิตแทรกซึมเข้าไปในสมองของมดและโน้มน้าวมดให้ปีนขึ้นไปบนยอดหญ้าใกล้กับสัตว์กินหญ้า (เช่น วัว) ซึ่งจะทำให้วงจรชีวิตของหนอนสมบูรณ์ (และทำให้ชีวิตของมดสมบูรณ์) ถ้าคุณจะคุยกับมดในเวลานี้ มันจะบอกคุณว่ามันมีความจำเป็นทางชีวภาพที่จะปีนขึ้นไปบนยอดหญ้านั้น บางทีมดก็สงบสติอารมณ์และฟังจุลินทรีย์พูดอยู่ภายใน แม้ว่าจะมีทฤษฎีที่ปรสิตคล้ายคลึงกันมีผลกระทบต่อมนุษย์ แต่จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมก่อนที่จะสามารถสรุปผลได้

ไปข้างหน้าหรือข้างหลัง?

ตามกฎฟิสิกส์ในปัจจุบัน เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกแยะระหว่างสสารปกติที่เคลื่อนไปข้างหน้าตามเวลาจากปฏิสสารที่ย้อนเวลากลับไปในกระจก ครั้งต่อไปที่คุณมองตัวเองในกระจก ลองนึกภาพว่าภาพของคุณสร้างขึ้นจากปฏิสสารที่ย้อนเวลากลับไปทั้งหมด (ไม่ใช่) ฟิสิกส์จะไม่สามารถกำหนดความแตกต่างระหว่างตัวคุณและ bizzaro ของคุณได้

ตัดตอนมาจาก ฟิสิกส์ของสตาร์วอร์ส: วิทยาศาสตร์เบื้องหลังกาแล็กซี่อันไกลโพ้น โดยแพทริค จอห์นสัน ลิขสิทธิ์ © 2019 Adams Media แผนกหนึ่งของ Simon and Schuster ใช้โดยได้รับอนุญาตจากสำนักพิมพ์ สงวนลิขสิทธิ์.