「スター・ウォーズ」テック:8つのSF発明とその実際の対応物

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「スターウォーズ」テック

ミレニアムファルコンはTIE戦闘機と戦います。 (画像クレジット:Disney / Lucasfilm)

はるか昔、遠く離れたスタジオで、映画製作者のジョージルーカスは、SFの傑出した作品の1つである「スターウォーズ」映画シリーズを作成しました。

40年近く経った今でも、この映画で紹介されたアイデアはこのジャンルの定番であり、今後数年間でシリーズの新作が劇場にヒットするように設定されているので、ファンはライトセーバー、ハイパードライブ、スピーダーを豊富に見ることができます。

フランチャイズの背後にある科学技術はしっかりとファンタジーに根ざしていますが、それらの永続的な魅力は多くの現実の科学者やエンジニアのインスピレーションとして役立っています。 「スターウォーズ」のSFをSFに変えるための最も注目すべき試みのいくつかを以下に示します。

ライトセーバー

カイロ・レンは「スター・ウォーズ:フォースの覚醒」での戦いに備える。 (画像クレジット:Disney / Lucasfilm)

「スター・ウォーズ」テクノロジーの最も象徴的な部分はライトセーバーですが、専門家によると、それはおそらく最も遠いものです。光を構成する光子は、互いに相互作用しない質量のない粒子と長い間考えられてきたため、壮大なライトセーバーの決闘で光のビームが衝突する可能性は低くなります。

しかし2013年、ハーバード大学とマサチューセッツ工科大学(MIT)の研究者たちは、過冷却された原子の雲を通して光子のペアが発射されると、光子が単一の分子として出現することを示しました。粒子とハーバードガゼットとの相互作用について話していると、ハーバード大学の物理学教授であるミハイルルキン氏は、「これをライトセーバーと比較するのは不適切な類推ではない」と語った。

しかしテキサス州オースティンにある高等研究所の物理学者であるエリック・デイビス氏は、実際の生活の中で効果を再現することはまったく別のボールゲームだと語った。 「ライトセーバーは純粋に架空のものであり、決して開発されることはありません」と彼は言った。 「トラップと極低温装置を使用して、ライトセーバーエミッターの端から2フィートのところに閉じ込められた量子ガスを生成することは現実的ではありません。」

しかし、光ベースの武器に関しては、すべてが失われるわけではありません。科学者たちは、「スターウォーズ」で取り上げられたブラスターガンに似た武器の開発に近づいています。実際、米海軍はすでにドローンを空から発射し、小型ボートを無効にすることができる船ベースのレーザー兵器を実演しました。そしてこの夏、アメリカ空軍は、海軍バージョンの5倍の強力で、戦闘機やハンビーに取り付けられるほど十分に小さい別のレーザーベースの武器のテストを開始しました。

ハイパースペース

パンチ、チューイ!」光速へのジャンプを行う、「スターウォーズ」スタイル。 (画像クレジット:LucasFilms)

映画では、ハン・ソロのミレニアム・ファルコンのような宇宙船が、光年離れた太陽系の間を飛ぶことができます。 「スターウォーズ」のキヤノンによると、これらの「ハイパードライブ」推進システムは、銀河系の旅行者が「ハイパースペース」と呼ばれる影の次元に飛び込むことを可能にします。これは、実空間のポイント間のショートカットを提供します。

映画は細部までぼやけていますが、ハイパースペースと光よりも速い(FTL)旅行のアイデアは、実際の科学の基礎となっています、とFTL旅行の可能性を研究しているデイビスは言いました。

光より速く移動することは不可能ですが、アルバートアインシュタインによって提案された時空の湾曲した性質は、2点間の距離を短くするために空間が歪む可能性があることを示唆しています。これを行う1つの方法は、船の前のスペースを縮小し、船の後ろのスペースを拡大するワープドライブです。もう1つは、ワームホールを作成すること、またはワームホールを作成して、離れた場所の間のショートカットを作成するためにカーブするスペースのセクションを作成することです。これらの種類の歪みを作成するには、いわゆる「負のエネルギー」を伴うエキゾチックな物質が必要になると、デービスはライブサイエンスに語った。これは、2つの間の引力または反発の力として測定できるカシミール効果を使用して研究室で実証された現象です。真空中でほんの少し離れて配置された平行ミラー。

今年の初め、テキサス州ヒューストンにあるNASAのジョンソン宇宙センターを拠点とするEagleworksと呼ばれる研究所は、この効果を利用して真空に空間的な歪みを生み出すように見えるワープドライブを作成したと主張しました。しかし、残念ながらSFファンにとって、研究室の未発表の調査結果は懐疑的でした。そしてFTLの楽天家であるデービスはこの主張を「奇妙で疑わしい」と呼んだ。

同氏はまた、「これらは、理論的な研究を続けているため、また、それらを実装できるテクノロジーが想定されていないため、現時点では投機的な理論的概念として残っている」と述べた。 「通過可能なワームホールまたはワープドライブを生成するテクノロジーの開発には、50年から300年かかる可能性があります。」

スピーダー

カリフォルニアを拠点とするスタートアップであるAerofexは、「スターウォーズ」のスピーダーに似たホバーバイクを開発しています。 (画像クレジット:Aerofex / Screengrab via YouTube)

「スターウォーズ」で取り上げられている、それほど概念的ではない輸送手段は、実現にかなり近いと思われます。多くの企業が現在、映画で「スピーダー」として知られる「ホバーバイク」の実用バージョンを作成しようとしています。

カリフォルニアを拠点とする新興企業であるAerofexは、「オートバイのように乗るホバークラフト」と呼ばれ、45 mph(72 km / h)で最大10フィート(3 m)で飛行できるAero-X車両を開発しました。地面から。スピードの悪魔の場合、英国を拠点とするマロイ航空のホバーバイクは、ヘリコプターと同じ高度で170 mph(274 km / h)以上の速度に達すると予測されています。

AerofexとMalloy Aeronauticsのホバーバイクはどちらも標準のガソリンを使用していますが、環境に配慮した「スターウォーズ」のファンも、近未来の交通手段をすぐに利用できるようになります。ハンガリーの国有応用研究所であるベイゾルタンノンプロフィットリミテッドは、Flikeと呼ばれる電池式のトライコプターを開発しました。しかし、あなたが希望を抱く前に、3台すべての車両はまだしっかりと設計段階にあります。

太陽系外惑星

NASAのケプラーミッションで、ケプラー-16bと呼ばれる、「スターウォーズ」のタトゥーのように2つの太陽が地平線上に沈む世界を発見しました(画像提供:NASA / JPL-Caltech)

「スターウォーズ」の陰謀の中心は、膨大な数の惑星の存在であり、それらすべてが銀河系全体の貿易ネットワークによって接続されています。しかし、最初の映画の1977年のリリースからほぼ20年後の1995年まで、最初の太陽系外惑星-地球の太陽系外にある惑星-が決定的に検出されました。

「私にとって、 『スター・ウォーズ』で最も重要なことは、人間の未来が宇宙にあるという考えです」と、昨年「サイエンス・オブ・スター・ウォーズ」と呼ばれるショーを行った英国の科学コミュニケーター、マーク・ブレーキは言った。 、それはすべて一連のソーラーシステムにおける貿易と帝国の発展であり、実際、現在私たちはこれらのソーラーシステムを発見し始めています。」

現在、2,000を超える太陽系外惑星が発見されており、2011年にNASAのケプラー宇宙望遠鏡は、ルークスカイウォーカーの架空の故郷であるタトゥイーンのように、2つの太陽を周回する最初の惑星を発見しました。この惑星はケプラー-16bと呼ばれ、住むことのできないガスの巨人ですが、2012年に望遠鏡は、いわゆる居住可能ゾーンに非常に近いバイナリスターシステムでさらに2つの惑星を発見するために使用されました。 (これは、星の周りの領域で、液体の水が惑星の表面を流れる可能性があります。)

ドロイド

R2D2とC-3PO(新しい赤いアーム付き)。 (画像クレジット:Disney / Lucasfilm)

「スターウォーズ」の世界のもう1つの存在している機能はドロイドです。これは、個人の使用人、パイロット、技術者、さらには兵士としても機能するロボットです。今日、現実の世界では、自動化された軍用ドローンからGoogleの無人の車やロボットの外科助手まで、類推が増えています。

この夏、ロボットは米国国防高等研究計画局(DARPA)のロボティクスチャレンジファイナルに参加しました。ヒューマノイドロボットは、車の運転、ドアの開け方、階段の登り方、バルブのオフなど、複雑な課題に取り組みました。

ボットの大部分は競争でうまく機能しましたが、これらのマシンは半自律型でした。つまり、人間のオペレーターはほぼ常にロボットを制御していました。したがって、現代のロボット工学の機械は不格好な「スターウォーズ」ドロイドと一致することができますが、実際のロボットをスマートにするのに長い道のりがあると、二足歩行アルゴリズムのエキスパートでフロリダの共同リーダーであるジェリープラットは述べています。ロボティクスチャレンジファイナルに出場した人間と機械の認知研究所のチームは2位でした。

「難しい部分は人工知能だ」とプラットはライブサイエンスに語った。 「私たちは、感覚入力デバイスが人間の視力と同等かそれよりも優れていると言っても過言ではありません。しかし、実際に見ているものを理解することは難しいことです。コップとは、液体を入れるものだということを理解しています。人間が手作業でコード化しない限り、現時点ではほとんどどこにもいないため、何が必要かを言うのは困難です。」

トラクタービーム

「スターウォーズエピソードIV:新しい希望」のミレニアムファルコン。 (画像クレジット:Lucasfilm)

光はまた、「スター・ウォーズ」フランチャイズからの別の興味深い技術を再現するのに役立つ可能性があります。それは、物体を掴み、閉じ込め、移動することができる目に見えないエネルギー場です。 2010年代初頭以来、科学者たちは、小さな粒子を引き付けたり、反発させたりすることができる異常なビーム強度プロファイルを持つレーザーを作成してきました。

昨年、オーストラリア国立大学の研究者たちは、ドーナツ型のレーザーを使用して中空のガラス球を最大7.8インチ(20センチメートル)ドラッグし、これまでの実験の約100倍の距離に達したことで、トラクタービームの距離記録を破りました。

そして、ほんの数か月前に、英国のブリストル大学のチームは、音が将来のトラクタービームの光源として光に匹敵することを示しました。研究者たちは、一連の小さなスピーカーからの正確にタイミングが調整された一連の音波を使用して、重力に対抗する低圧領域を作成し、空中にポリスチレンの小さなボールを浮上させました。その後、音波のみを使用して、ボールを引っ張ったり、押したり、回転させたりすることができます。

ホログラム

Hewlett-Packard Laboratoriesの研究者は、モバイルデバイス用のホログラフィックディスプレイテクノロジーを開発しました。画像は3次元であるだけでなく、さまざまな角度からオブジェクトを表示します。 (画像クレジット:Hewlett-Packard)

インペリアルスターデストロイヤーのトラクタビームに閉じ込められ、特定の運命に直面しているとき、ホログラムを介してメーデーメッセージを送信するより良い方法はありません。しかし、特別に設計されたメガネが何十年にもわたって3D画像の錯覚を生み出すために使用されてきた一方で、自立型ホログラフィックビデオは再現が困難でした。

近年、19世紀にジョンペッパーが発明した幽霊のような幻影をステージに見せるために発明された古いステージトリックが復活しました。特に、2012年のコーチェラミュージックフェスティバルで死んだラッパートゥパックシャクールが復活したようです。この方法は、肉眼では見えないが、プロジェクターからの画像を反射する、ステージから45度の角度で吊り下げられた超薄箔のシート。トリックは3D画像のような錯覚を与えますが、あなたがその前に立っている場合のみです。

マークに近いのは、オーストラリアとアメリカの発明家の2つのグループが合併した結果であるVoxonによって作成されたVoxieboxの「スイープサーフェスボリュームディスプレイ」です。 3Dモデルは、数百もの水平断面にスライスされてから、超高速のプロジェクターが、高速で上下に移動するフラットスクリーンにビームを送ります。人間の目はこれらの投影をブレンドして、「スターウォーズ:エピソードIV-新たな希望」でレイア姫がオビ=ワンケノービにメッセージを送っているときと同じように、移動して任意の角度から見ることができる3D画像を作成します。

フォース

ルークスカイウォーカー。 (画像クレジット:Lucasfilm Ltd.)

「スターウォーズ」の宇宙全体を結びつけるのはフォースのコンセプトであり、ジェダイの騎士に魔法の力を与え、善悪の戦いの背景を提供します。

今年の初め、ラージハドロンコライダーの研究者たちは、現象の最初の明確な証拠を発見したことを発表しました。悲しいことに、ジェダイを志望する人々にとって、それは精巧なエイプリルフールのいたずらでした。

しかし、今月末にフォースが目覚めることになり、まだ彼らに希望があるかもしれません。

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