Como funcionaria um campo de força da vida real?

Requisitos para o campo de força: deve ser resistente a todos os disparos de armas leves, armas brancas, alguns explosivos e ser capaz de evitar qualquer dano ao usuário dessas armas.

Tem que usar uma quantidade RAZOÁVEL de energia, não como quantidades de energia do nível de uma usina nuclear, o usuário deve ser capaz de fazer, usar e transportar o campo de força com a tecnologia de hoje.

Comentários

  • 30 minutos para aceitar uma resposta é muito curto, considerando que você tem apenas 2. Se você esperar pelo menos 24 horas, terá mais chances de obter mais respostas.
  • Considerando que não ‘ não temos nenhum mecanismo semelhante ao que você ‘ propomos hoje em dia , ” com a atual ‘ tecnologia ” pode ser o maior fator limitante aqui (a menos os Illuminati estão de volta, escondendo tecnologia útil do resto do mundo)
  • @TheDaleks Asking on Physics SE soa como um fracasso. Mesmo a pesquisa prévia básica do OP (um requisito mínimo em Física SE) diria a eles que tal dispositivo é impossível com a tecnologia existente (ou qualquer coisa remotamente possível para um futuro próximo). Eu ‘ tenho certeza de que seria fechado como, por exemplo, física não convencional.
  • Eu ‘ tenho certeza de que a resposta para isso é ” não ‘ t work “. Vivemos na vida real, com a tecnologia atual, e não ‘ temos campos de força do tipo que você descreve, apesar do fato de que eles seriam extremamente úteis em uma grande variedade de circunstâncias. Você poderia se curvar em pelo menos alguns dos requisitos da pergunta, a fim de torná-la respondível?
  • Apenas para definir uma expectativa realista. (A) Como não há campos de força na vida real do tipo que você ‘ está perguntando, qualquer resposta que explique como isso poderia ser feito está errada. (B) Se, por acaso, alguém pudesse responder à pergunta, não ‘ não responderia aqui … eles ‘ d estaria correndo para o escritório de patentes.

Resposta

Uma explicação pode ser que você tem um fluido magnético (ou eletricamente carregado) mantido no lugar por um poço de potencial – conforme o fluido se afasta do mínimo do potencial bem, ele é “empurrado de volta” para o centro pelo campo que age sobre ele (como uma bola de gude em um half-pipe).

Qualquer força sobre o fluido, como tiros ou estilhaços, seria dispersada devido à tensão superficial (semelhante à forma como a armadura líquida poderia ser usado), com o fluido retornando à sua posição original no poço de potencial após receber o golpe.

Efetivamente, você tem uma parede de fluido mantida no lugar por um campo elétrico ou magnético que encharca quaisquer impactos para você.

No entanto, isso não é realmente algo que poderia ser feito na prática com a tecnologia de hoje (caso contrário, os militares já estariam fazendo isso)

Editar: alternativamente, um campo de força scifi mais “tradicional” poderia ser um cátodo incrivelmente forte (uma placa carregada negativamente). Como os átomos têm elétrons com carga negativa ao redor do núcleo, quando se tornam muito próximos do cátodo, eles serão repelidos por terem carga semelhante, o que significa que os objetos devem ser impedidos de passar. (Edite novamente: a força exercida nos projéteis que chegam também será exercida no cátodo na direção negativa, então seu campo pode ser capaz de parar as balas e outros objetos terão um momento comparativamente baixo, mas o cátodo provavelmente quebraria se você aplicar muita força sobre ele, como dirigir um carro nele.)

Comentários

  • Apenas desviando ligeiramente de uma bala com campos magnéticos que poderíamos usar de forma realista hoje são extremamente difíceis e ‘ s em condições ideais (ímãs poderosos abaixo do focinho). Essas ideias de campo EM ‘ não fizeram nada para parar um marcador – ele ‘ está indo rápido demais para ser afetado por um campo local por tempo suficiente para diminuir significativamente. Qualquer campo grande o suficiente para fazer o trabalho exigiria uma enorme usina de energia e os campos resultantes provavelmente matariam o humano com a mesma rapidez. O fluido já está restrito a se mover mais devagar do que a velocidade do som nele – o campo não faz nada de útil.
  • @StephenG Eu não ‘ t nego que qualquer -field está muito além da tecnologia da ‘ atual, como mencionei na minha resposta.A pergunta da OP ‘ não pode ‘ ser totalmente respondida, então respondi de como isso poderia ser feito e disse que pode ‘ ser realisticamente alcançados usando tecnologia moderna.

Resposta

Desafio do quadro: não seria

Seus requisitos são:
* Resistente a todos os disparos de armas pequenas, armas brancas, alguns explosivos,
* Previna qualquer dano ao usuário com essas armas.
* Use uma quantidade “razoável” de energia
* Pode ser carregada e construída por um indivíduo
* Produzível com a tecnologia de hoje.

É difícil provar um negativo, mas direi que isso é impossível , com a evidência de que, se tal dispositivo fosse possível, seria visto em uso ativo por militares em todo o mundo, já que seria extremamente útil.

Comentários

  • Como a pergunta foi escrita no momento do meu comentário, esta é a ÚNICA resposta válida.
  • Sua resposta resume minha opinião sobre isso. Se fosse possível com a tecnologia moderna, alguém ‘ já o teria criado, pelo menos para ser legal. Esta é uma obra de ficção científica para que tal coisa exista, muito menos para trabalhar com uma fonte de energia que ‘ está facilmente disponível / pode ser facilmente produzida.
  • @nullman definitivamente não é a tecnologia de hoje.
  • Ou toda a questão é baseada em um mal-entendido sobre o que são força e energia.
  • @Demigan, você parece estar ignorando o OP ‘ s requisitos. Seus requisitos, conforme escritos, são IMPOSSÍVEIS de atender. Isso ‘ é o ponto principal de um desafio de quadro . ” Improvável ” faz parecer que ‘ é realmente possível, de alguma forma, para aqueles requisitos a serem cumpridos. Se você acha que sim, você deve postar sua resposta ou correr para o escritório de patentes.

Resposta

Deve ser resistente a todas as armas de fogo de pequeno porte, armas brancas, alguns explosivos e ser capaz de evitar qualquer dano ao usuário com essas armas.

Você está apenas dando uma descrição sofisticada de uma fibra de carbono ou escudo polimérico, como aqueles usados pelas forças anti-motins

policial com escudo antimotim

Os protetores anti-motim são normalmente feitos de policarbonato transparente com espessura de 4 a 6 milímetros (0,16 a 0,24 pol.). Os escudos são projetados para serem resistentes a estilhaços, embora normalmente não sejam resistentes a balas. Alguns escudos usados para conter os desordeiros oferecem uma forma de proteção balística contra munições de baixa velocidade disparadas de revólveres ou espingardas. No entanto, escudos balísticos são usados em situações em que se espera uma resistência fortemente armada.

A força eletromagnética manter juntas as moléculas do escudo é o que toma cuidado para dissipar a energia das armas.

Comentários

  • @DatOneNerd: ” Energia ” não é uma coisa, é um número que descreve a capacidade de um sistema físico de fazer trabalho. Não existe energia desconectada do sistema físico. Portanto, entendo que você não ‘ t gosta de plexiglass; bem, tudo bem: mas neste caso você deve indicar que tipo de sistema físico você gosta.
  • @DatOneNerd e o que é ENERGIA para você? Porque a energia como a conhecemos ganhou ‘ t parar projéteis ou explosões, nem formará um campo tangível em seu próprio.
  • Como os escudos balísticos pesam em média 7,4 kg e E = MC ^ 2, isso o tornaria um escudo de energia de 666 petajoules. Embora eles não sejam muito eficientes para a sua entrada de energia, já que podem ser penetrados por balas com apenas 4KJ de força
  • Um problema dos escudos de plexiglass em comparação com os escudos de energia do estilo ficção científica é que eles podem ‘ t ser compactado até quase nada quando não estiver em uso.
  • @JohnDvorak Eu ‘ ficaria curioso para ver como muitos dos geradores do suposto campo de energia poderiam ser miniaturizados quando não em uso. Como os microscópios: aumento de 300x, fácil de usar, carregue-o à mão; 1000x-20000x – microscópio eletrônico – leva a mesa inteira, use um carrinho para movê-la.

Resposta

Os escudos de plasma são a coisa mais próxima de escudos de energia que a ciência moderna entende. Eles não são uma tecnologia madura, mas podem pelo menos em teoria fazer o que você está pedindo de acordo com os entendimentos modernos da ciência e da engenharia.Eles funcionam usando lasers, eletricidade, microondas e / ou magnatas para polarizar e aquecer rapidamente o ar entre o veículo e um atacante de uma forma que cria um campo de plasma temporário de “alta densidade”.

O que os escudos de plasma já foram publicamente especificados para fazer:

O principal uso militar dos escudos de plasma hoje é eles podem bloquear ondas de choque explosivas, lasers e outras armas eletromagnéticas e radiação. Eles não foram projetados para impedir ataques de mísseis, balas ou corpo a corpo, mas a ciência já existe ou está muito perto de existir para que eles possam fazer isso.

Como os escudos de plasma podem ser desenvolvidos para atender às suas necessidades:

Havia um programa do governo alguns anos atrás chamado Plasma Point Defense que foi teorizado para ser capaz usar plasma para detonar mísseis também, mas foi abandonado porque a tecnologia para fazer um escudo antimísseis “seguro para os olhos” ainda não existia: basicamente o escudo era tão brilhante que você queimaria suas retinas usando-o. Programas de escudo de plasma mais recentes, como MILI-Flash e RESLIFE, estão resolvendo esse problema encontrando maneiras de fazer escudos de plasma de alta energia mais escuros. Portanto, embora eles ainda não existam em qualquer capacidade desclassificada, espere escudos antimísseis “seguros para os olhos” nos próximos anos.

Nenhum escudo atual pode bloquear um ataque cinético diretamente porque a matéria sólida não é significativa afetado por um pulso de escudo de plasma; no entanto, se sua configuração apresentar armas leves baseadas em energia, como pulso de plasma, laser, radiação ou armas eletrolaser, eles certamente podem ser bloqueados com as tecnologias existentes.

Dito isso, Existem maneiras de se proteger contra balas e corpo a corpo que não exigem parar a bala ou lâmina. Uma maneira de um escudo de plasma já fazer isso é tornar muito mais difícil mirar em você. Explosões de plasma como as criadas por PASS criam uma explosão desorientadora brilhante ao seu redor que pode torná-lo muito mais difícil de ver com precisão o suficiente para saber onde atirar, cegar um atacante corpo a corpo que chega muito perto e interferir com sensores de mira auxiliados por computador. Você só precisa dar ao seu soldado algo semelhante a óculos de solda de transição para garantir que ele não fique cego no processo.

Outro aplicativo que pode existir em um futuro muito próximo usando apenas a tecnologia que já existe é o rastreamento resistivo . Um escudo de plasma cria uma camada fina de pressão atmosférica pela qual uma bala pode passar facilmente, mas escudos do tipo PASSA podem criar pulsos muito controlados de plasma por design. Stellar Photonics, por exemplo, está trabalhando atualmente em um que pode gerar centenas de pulsos controlados por segundo. Embora o objetivo oficial deste projeto seja fazer um sistema de controle de multidões semelhante ao PASS, se tal escudo fosse programado para rastrear o caminho de uma bala, ele poderia fazer o suficiente desses pequenos rastros no caminho de vôo da bala para parar ou desviar armas leves semelhante a voar através de uma janela de escudo realmente espessa e turbulenta.

Não tenho certeza de quanta energia eles usam, ou quão pequenos eles podem ser feitos, mas todos os designs de miliagem eu sou capaz para encontrar destinam-se a ser instalados em aeronaves, tanques e humvees e alimentados por fontes de energia não nuclear. Com base nisso, não acredito que você possa colocar um escudo em sua pessoa, mas os veículos podem projetar escudos de até 100m. Então, você não terá nada como um escudo pessoal Gungan, mas se você olhar como os escudos Fambaa funcionam para proteger esquadrões de infantaria próximos, algo semelhante a isso é viável com a tecnologia moderna.

insira a descrição da imagem aqui

Outra abordagem, e a mais eficaz das IMO, é considerar um escudo parte de um sistema defensivo em camadas. Os coletes à prova de balas modernos estão ficando MUITO bons a ponto de os fabricantes de armas estarem tendo muita dificuldade em projetar balas de tamanho razoável que possam penetrá-los. 4 camadas de kevlar tratado com NNF são suficientes para parar a maioria das balas. Adicione o revestimento de cerâmica e você poderá rapidamente se blindar contra a maioria dos calibres militares de balas e armas brancas com uma fração do peso que costumava levar apenas alguns anos atrás. Se você aceitar que sua armadura faz parte de uma estratégia de defesa em camadas, então um escudo de plasma o protegeria de percussão explosiva, eletrocussão, radiação e lasers, etc., que de outra forma seriam capazes de contornar a armadura moderna.

https://www.sciencealert.com/boeing-has-patented-a-plasma-force-field-to-protect-against-shock-waves https://www.youtube.com/watch?v=ZJpRtY21PPI https://www.popularmechanics.com/military/research/a8626/the-pentagons-wall-of-light-laser-shield-15008409/

Comentários

  • O quê, nenhum link para uma descrição real dos ” escudos de plasma ” ?Eu, pelo menos, tenho dificuldade em imaginar como ” lasers, eletricidade e microondas ” podem converter o ” ar entre o veículo e o atacante ” em uma ” alta densidade ” qualquer coisa . (Além disso, não tenho ideia do que um ” campo de plasma ” poderia ser. O plasma é um estado de agregação de matéria, não um campo. )
  • Portanto, enfaticamente não é a tecnologia atual.
  • Eu diria que ‘ está mais perto da tecnologia atual do que a maioria das pessoas imagina, mas não eficaz contra tudo. Mas isso ‘ está bem porque nas áreas onde faltam escudos de plasma, a blindagem moderna percorreu um LONGO caminho nas últimas décadas. À medida que fluidos não newtonianos e grafeno se tornam mais comuns em armaduras, a necessidade de escudos de energia para parar facas e balas não ‘ t é particularmente necessário.
  • As janelas de plasma são firmemente uma tecnologia do mundo real, mas podem reter várias atmosferas de pressão. Minha matemática improvisada (provavelmente totalmente errada) diz que ser capaz de conter 9 atmosferas é 19000 pés-lbs de pressão. O que é MUITO mais do que infligido por uma pistola ‘ s escassos 300 – 500 ft-lbs. Então, se eu ‘ estiver certo, eles definitivamente podem parar uma bala. AVISO: minha matemática é péssima.
  • 9 atm é menos que 150 psi. Supondo que o projétil tenha uma superfície frontal de 1 polegada quadrada e 300 pés-lbs de energia, levaria mais de 2 pés para parar sob essa pressão. Além disso, as janelas de plasma requerem cerca de 20 kW por polegada de diâmetro de janela, então você ‘ d precisa de um pequeno gerador ou uma bateria muito grande para alimentá-lo.

Resposta

Vou dar uma opinião ligeiramente diferente sobre a pergunta.

Na realidade, existem dois componentes diferentes para “ciência / tecnologia”: conhecimento teórico e capacidades técnicas para testar / implementar conhecimento teórico. Deixe-me dar um exemplo disso.

Em primeiro lugar , Bactérias intestinais e o transplante fecal. Transplantes fecais é o resultado de uma ideia: que algumas doenças são o resultado da ausência de micróbios necessários necessário para uma digestão saudável. O problema é o seguinte: testar isso não é realmente tão difícil. Quer dizer, o primeiro caso de FMT foi em 1958 e não começou a se tornar popular prática até algumas décadas atrás – muitíssimo além da época em que tínhamos o techno logicamente para testar tal hipótese. Mas o momento não foi devido a limitações na tecnologia de teste ou algo semelhante – foi simplesmente uma limitação em nosso conhecimento da área.

Da mesma forma, Criptografia RSA . A implementação das partes centrais do RSA não é tão difícil. A parte difícil conceber a abordagem. O estado da tecnologia na época não estava limitando o avanço – tecnicamente, o RSA poderia ter sido desenvolvido décadas antes … só que ninguém pensou nisso (ou precisou pensar nisso).

( E, por outro lado … existem muitos lugares na física onde simplesmente não temos a capacidade técnica / de engenharia para nem mesmo testar as previsões.)

Então … como isso se relaciona com sua pergunta original?

Você quer campos de força, com a tecnologia de hoje.

É possível que seja possível. Oh, não é possível com o nosso conhecimento atual , mas é inteiramente possível que temos a capacidade técnica para fazer isso agora, mas isso requer simplesmente fazer algum pensamento / descoberta nova – que se tivéssemos esse avanço de criatividade / engenhosidade, teríamos campos de força dentro de alguns anos.

Pode ser que os campos de força exijam que desbloqueamos algumas bases do núcleo profundo do gluon intera cções …

… ou pode ser que tudo o que seja necessário é usar um conjunto de três alto-falantes de emissão de som ultrabaixa apontados para um pedaço de ar contendo poeira de silicato, e o padrão harmônico causa o pó de silicato para orientar rigidamente no lugar.

Ou outro método do tipo “Uh, bem, nunca pensei em tentar isso!” Alguns avanços não são devidos a uma engenharia complexa … alguns são devidos apenas a uma pessoa pensando: “Cara, por que esta bactéria não está crescendo neste molde?” ou “Ei, por que essa antena derreteu meu chocolate?” ou “Espere, o que diabos esse ácido nítrico fez com essa borracha?” Não acabamos com Penicilina, Microondas e Borracha Vulcanizada porque finalmente se tornaram possibilidades … Acabamos com eles porque descobrimos um novo uso de capacidades tecnológicas que já tínhamos.

Bem? Quem “É dizer que os campos de força não existentes não são devido à engenharia insuficiente …mas nós simplesmente não tendo o romance pensado para torná-los uma possibilidade? Sua dificuldade será encontrar um possível pensamento novo que não soe completamente estranho ou muito McGuffin-y.

Resposta

Quando todos os requisitos são considerados juntos, a tecnologia solicitada simplesmente não é possível (não com a tecnologia de hoje). Vamos relaxar um pouco os requisitos de tecnologia atuais (e os requisitos de energia, como se constatou).

Agora, você nunca especificou que o campo de força precisa ser eletromagnético por natureza. Uma abordagem poderia ser um enxame de nanorrobôs que poderiam se solidificar momentaneamente em configurações de absorção de energia / momentum.

Seria complicado construir nanorrobôs capazes, é claro. E alimentar o enxame seria um problema; provavelmente não há como evitar a necessidade de uma fonte de energia com pelo menos densidade de energia de nível nuclear (a antimatéria seria uma opção compacta, embora muito complicada e potencialmente muito perigosa).

Resposta

Como todos explicaram, “campos de força” são totalmente impossíveis por vários motivos.

A única coisa que é semelhante em efeito (mas não no paradigma):

seu personagem (azul) está na prisão de campo de força.

imagine simplesmente uma moldura (cinza), talvez 3m x 3m, que será o “campo de força”.

Ele abriga uma série de armas laser robóticas incrivelmente avançadas. (talvez dez ou então)

insira a descrição da imagem aqui

o lasers simplesmente disparam para o plano do “campo de força” e podem girar nesse plano.

Por incrivelmente avançado , quero dizer três coisas …

  1. insanamente poderoso
  2. não ser apontador incrivelmente rápido
  3. há um sistema visual incrivelmente rápido / preciso que rastreia tudo que se aproxima do plano do “campo de força”.

Simplesmente … qualquer coisa que entra no plano do “campo de força” – qualquer coisa, uma bala, uma mão, uma bola de praia – é totalmente eletrocutado pelos lasers.

(O item seria então totalmente destruído, os restos poderiam cair inofensivamente no chão, ou no caso de dizer “uma mão” a pessoa puxaria sua mão em agonia / terror, exatamente como em um campo de força “real”.)

Observe que

Podemos, literalmente, construir isso agora -!

(Surpreendentemente, eu construí essa engenhoca para um cliente! Sistemas de câmeras de rastreamento prontos para uso (como em aplicações industriais) estão comumente disponíveis, e lasers com servo são fáceis. Obviamente, os que você pode construir agora só podem rastrear objetos de tamanho moderado (talvez apenas se marcados com fita IR) movendo-se em velocidades moderadas, e os lasers não fazem nada além de adicionar um ponto vermelho!)

Conceitualmente, essa é a única maneira de você construir um “campo de pseudo força” usando a física conhecida e, de fato, a tecnologia de hoje ampliada um pouco.


No entanto … “janelas de plasma” …

Graças aos comentários informativos nesta página, é importante notar que “janelas de plasma” (ser ciente de que atualmente são minúsculos) são uma coisa:

Há literalmente um artigo wiki do tipo “pegue o que vale” sobre “janelas de plasma como campos de força de ficção científica” -!

https://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_window#Similarity_to _ “force_fields”

Comentários

  • Isso é semelhante aos escudos Cortina de Ferro en.wikipedia.org/wiki/Iron_Curtain_(countermeasure) que estão em uso hoje. Eles usam explosivos em vez de lasers, mas o princípio é o mesmo.
  • Por que os destroços cairiam sem causar danos no chão? Você não ‘ não alterou a massa do projétil que se aproxima e ele tem energia cinética em uma determinada direção. Você pode transformá-lo em bolhas líquidas ou gotículas líquidas minúsculas (superaquecidas), mas você não ‘ t deseja diminuir o intervalo desta ” escudo. ” Você ‘ d seria melhor superaquecer um lado do projétil quando ele passar e tentar mudar o trajetória soprando material para fora do projétil. Mas você não pode ‘ t realmente desintegrá-lo a ponto de ‘ não ser perigoso.
  • um ponto justo , @ScottWhitlock
  • ótimo ponto, @ Nosajimiki-ReinstateMonica

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