光劍--由發(fā)光的東西制成的虛構劍--是《星球大戰(zhàn)》中最經典的近戰(zhàn)武器。沒有一把光劍的絕地武士是不完整的。

但根據它們的工作原理，它們可能很不切實際。在最壞的情況下，它們可能會觸犯一些支撐整個宇宙的基本物理學。

光劍是如何切割東西的?

根據幾十年來的故事、電影中的傳說，光劍的刀口是由等離子體制成的。

等離子體是一種由帶電粒子組成的高能氣體，在工業(yè)上確實常用于切割導電材料。通過壓縮空氣吹出的電離氣體流與要切割的材料形成一個回路，電流可以通過這個回路將材料加熱到超過其熔點。

這種熱量可以很極端，在某些情況下超過20000攝氏度：足以將機器人變成一堆滴水的廢品。

但是，如果你想把一個饑餓的狼人的手臂切下來，或者甚至做一些簡單的事情，如砍樹或打破窗戶，你就會遇到障礙。

盡管如此，等離子體流在非工業(yè)領域確實有其用途。低溫電離粒子刀片已經被開發(fā)出來，可以在理論上提高能量來燒灼小面積的肉。

2020年，小工具制造商Hacksmith Industries制造了一把基于高溫等離子體流的“光劍”，其溫度達到約4000攝氏度。他們展示了其燒穿各種材料的能力，但跟絕地大師相比，那就有點慢了。

基于等離子體的劍的最大問題是氣體的來源。假設有一種有效的方法可以加熱材料，那些帶電粒子仍然需要來自某個地方。Hacksmith的原型劍被拴在沉重的氣體罐上，即使如此，熱等離子體流也不足以撐過一場長時間的戰(zhàn)斗。

這是離子驅動技術需要面臨的一個問題，不過至少解決了一部分。將昂貴的惰性元素氙為燃料來源的話，它需要被壓縮，也需要笨重的容器，這會給太空飛船增加過多的負擔。

如果換成可以升華為氣體的碘顆粒，這將可以有效利用空間。不幸的是，碘并不像氙那樣具有惰性，這就要求陶瓷發(fā)動機部件能夠處理它的腐蝕作用。雖然對于小飛船來說重量不大，但這種等離子體能力不夠，“全力以赴”也只能換來三度燒傷。

發(fā)動機技術的創(chuàng)新正在解決這個問題，盡管它是否會在高能量便攜式切割工具中發(fā)揮作用還有待觀察。

用真正的光做成的劍呢?

很少有年輕的星戰(zhàn)迷能夠忍住誘惑，看到戰(zhàn)斗時，他們也會忍俊不禁地揮動手電筒的光束。

如果我們假設光劍真的是由光構成的，那么它能不能具體化為一把能夠碰撞、切割和燒灼的劍呢?

光是電磁場中的一個波紋，它的形式是被稱為光子的粒子。光子的特性使它們被歸入一個叫做玻色子的物質類別。用技術術語來說，玻色子是自旋值為整數的粒子，如1、2，甚至是0。在非技術術語中，這個整數值提供了一種對稱性，允許兩個或更多的粒子共享某些屬性，如相同的空間。不管有多少光子被塞進一個盒子里，理論上總是有空間容納更多的光子。

這有可能成為一種相當令人震撼的武器。

通過在大小合適的空間里來回彈跳一堆光子，將單一顏色的光的相位排列起來，將使這些光子能夠集體產生巨大的能量。這個過程被受激輻射的光放大，這就是“激光”。

但要想能夠阻擋其他劍，激光“劍”也需要以電子、質子和中子的具體方式干擾其他激光。光子本身并不像電子和質子那樣相互交換力量，這一切都使得光波對其他光波的存在相當漠視。因此可悲的是，這不能產生一把用來抵御激光炮彈的光劍。

因此，在我們發(fā)現一些關于光或等離子體的革命性的東西之前，光劍仍將停留在純幻想中。

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