光剑是如何切割东西的？看看科学怎么说

光剑--由发光的东西制成的虚构剑--是《星球大战》中最经典的近战武器。没有一把光剑的绝地武士是不完整的。

但根据它们的工作原理，它们可能很不切实际。在最坏的情况下，它们可能会触犯一些支撑整个宇宙的基本物理学。

光剑是如何切割东西的?

根据几十年来的故事、电影中的传说，光剑的刀口是由等离子体制成的。

等离子体是一种由带电粒子组成的高能气体，在工业上确实常用于切割导电材料。通过压缩空气吹出的电离气体流与要切割的材料形成一个回路，电流可以通过这个回路将材料加热到超过其熔点。

这种热量可以很极端，在某些情况下超过20000摄氏度：足以将机器人变成一堆滴水的废品。

但是，如果你想把一个饥饿的狼人的手臂切下来，或者甚至做一些简单的事情，如砍树或打破窗户，你就会遇到障碍。

尽管如此，等离子体流在非工业领域确实有其用途。低温电离粒子刀片已经被开发出来，可以在理论上提高能量来烧灼小面积的肉。

2020年，小工具制造商Hacksmith Industries制造了一把基于高温等离子体流的“光剑”，其温度达到约4000摄氏度。他们展示了其烧穿各种材料的能力，但跟绝地大师相比，那就有点慢了。

基于等离子体的剑的最大问题是气体的来源。假设有一种有效的方法可以加热材料，那些带电粒子仍然需要来自某个地方。Hacksmith的原型剑被拴在沉重的气体罐上，即使如此，热等离子体流也不足以撑过一场长时间的战斗。

这是离子驱动技术需要面临的一个问题，不过至少解决了一部分。将昂贵的惰性元素氙为燃料来源的话，它需要被压缩，也需要笨重的容器，这会给太空飞船增加过多的负担。

如果换成可以升华为气体的碘颗粒，这将可以有效利用空间。不幸的是，碘并不像氙那样具有惰性，这就要求陶瓷发动机部件能够处理它的腐蚀作用。虽然对于小飞船来说重量不大，但这种等离子体能力不够，“全力以赴”也只能换来三度烧伤。

发动机技术的创新正在解决这个问题，尽管它是否会在高能量便携式切割工具中发挥作用还有待观察。

用真正的光做成的剑呢?

很少有年轻的星战迷能够忍住诱惑，看到战斗时，他们也会忍俊不禁地挥动手电筒的光束。

如果我们假设光剑真的是由光构成的，那么它能不能具体化为一把能够碰撞、切割和烧灼的剑呢?

光是电磁场中的一个波纹，它的形式是被称为光子的粒子。光子的特性使它们被归入一个叫做玻色子的物质类别。用技术术语来说，玻色子是自旋值为整数的粒子，如1、2，甚至是0。在非技术术语中，这个整数值提供了一种对称性，允许两个或更多的粒子共享某些属性，如相同的空间。不管有多少光子被塞进一个盒子里，理论上总是有空间容纳更多的光子。

这有可能成为一种相当令人震撼的武器。

通过在大小合适的空间里来回弹跳一堆光子，将单一颜色的光的相位排列起来，将使这些光子能够集体产生巨大的能量。这个过程被受激辐射的光放大，这就是“激光”。

但要想能够阻挡其他剑，激光“剑”也需要以电子、质子和中子的具体方式干扰其他激光。光子本身并不像电子和质子那样相互交换力量，这一切都使得光波对其他光波的存在相当漠视。因此可悲的是，这不能产生一把用来抵御激光炮弹的光剑。

因此，在我们发现一些关于光或等离子体的革命性的东西之前，光剑仍将停留在纯幻想中。

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