Rifle de relámpagos

Estados Unidos ya lo ha hecho.

En este momento, el arma dispara rayos a través de un rayo láser. Esencialmente, lo que hace es usar un láser para tallar un camino electromagnético a través del aire, para que el rayo de alto voltaje lo use.

Se disparará un pulso muy muy muy corto de láser de alta intensidad, y eso crea un campo electromagnético a su alrededor tan poderoso que arranca los electrones del aire, creando una vía de plasma.

Dado que el plasma es un medio mejor que el aire que lo rodea, el rayo viaja a través de él.

Sin embargo, esta no es un arma muy factible. No solo se requiere una tonelada de hardware para ello, sino que la vida útil probablemente no sea muy larga. En comparación con un arma normal, que tiene balas que disparan directamente, fácil mantenimiento y larga vida útil, es probable que esta arma se derrita sola después de un tiempo y sería difícil de mantener.

No pude encontrar los aspectos técnicos reales del arma diseñada por los EE. UU. (Dudo que los lancen al público de todos modos), pero intentaré responder a sus requisitos de todos modos.

El rifle tendría dificultades para producir una carga opuesta en el objetivo, en lugar de simplemente mantener una gran carga de tipo capacitivo. ¿Importará esto?

No importará ya que no necesitas producir una carga en el objetivo. Solo proporcionas un camino.

¿El rifle podría usar un "láser" de corto alcance que produciría un canal directo de aire ionizado hacia el objetivo?

Sí. Así es exactamente como se hace.

¿Sería suficiente este canal para mantener el rayo en el camino correcto para alcanzar el objetivo en lugar de saltar a otras fuentes de conexión a tierra cercanas?

Sí.

Teniendo en cuenta los mejores condensadores/baterías/etc. ¿Puede un objeto del tamaño/peso de un rifle contener la energía de un rayo negativo? Perno positivo? Supongo que el costo no es un problema aquí, pero siéntase libre de aparcar un costo.

Se ha hecho, así que con suficiente hardware, sí, ya sea negativo o positivo, pero no estoy seguro de cuál, estoy bastante seguro de que el rayo es solo... un rayo. Además, muy muy caro.

¿Podría este rifle cambiar entre pernos negativos/positivos como las armas en las películas de ciencia ficción (es decir, "configurar sus láseres para aturdir")?

Probablemente no. El rayo de la forma en que lo describiste nunca podrá "aturdir" (demasiada potencia involucrada): siempre estarás en modo de eliminación, independientemente del modo negativo/positivo, entonces, ¿por qué molestarse en cambiar a un modo más costoso?

Se ha observado que esta arma se interrumpe fácilmente por el aislamiento. A eso, señalo la respuesta de Samuel para una versión más efectiva del arma que proporciona su propio camino de conexión a tierra.

La base de esta tecnología ya existe, se llama Electroláser y funciona de la siguiente manera:

Disparas un láser al aire y aprovechas el hecho de que los láseres se difunden en el aire al despojar a los electrones de cualquier átomo con el que entren en contacto. Esto crea un canal dirigido de electrones libres, también conocido como Plasma, que es uno de los mejores conductores eléctricos que existen. Luego crea una oleada de electricidad en un extremo del canal de plasma, que conduce por dicho canal como si fuera un cable con corriente.

Applied Energistics es el principal contratista de los EE. UU. que trabaja en esta tecnología, y actualmente están trabajando en diseños para todo, desde la negación del portal (un sistema estacionario que puede electrocutar de forma remota a las personas que intentan atravesar una puerta) hasta una variante portátil. Otra empresa que trabaja en el mismo tipo de cosas es HSV Technologies.

Los requisitos de voltaje para replicar un rayo con este sistema son bien conocidos y actualmente están alrededor$10^8$a$10^9$voltios En este momento, esta es una enorme cantidad de energía, pero se puede obtener mediante el uso de transformadores elevadores para intercambiar corriente por voltaje. (La 'pistola paralizante' ideal usa alto voltaje y bajo amperaje de todos modos) Ver como un rayo tiene un voltaje típico de solo$10^8$voltios, esto es de esperar. Sin embargo, puede volver a marcar solo de diez a veinte mil voltios si apunta a una persona con la intención de aturdir, no de matar. Eso es fácil, lo ponemos en pistolas paralizantes portátiles todo el tiempo.

El desafío que queda no es tanto 'podemos producir un voltaje lo suficientemente fuerte como para dejar caer a alguien'. El plasma es un conductor razonablemente bueno con muy baja resistencia. Gran parte de la energía liberada en el rayo golpeará el objetivo. El desafío es '¿podemos alimentar un láser lo suficientemente fuerte para crear el canal de plasma?' De nuevo, la respuesta es sí.' El poder del láser dictaría el alcance que podría disparar antes de desmoronarse por completo, pero podría lanzar un láser lo suficientemente fuerte para un disparo de 'rango de pistola' con bastante facilidad. No estás tratando de quemar a nadie con el láser, solo ioniza el aire. No se necesita mucho para hacer eso.

Para abordar algunas de sus otras preguntas.

Habría una pequeña cantidad de dispersión, pero la electricidad prefiere seguir el camino de menor resistencia... y el plasma es un conductor asombroso.

No existe tal cosa como electricidad 'positiva' o 'negativa'. Electricidad que es el movimiento de electrones, que solo llevan carga negativa. Si quieres algo que se comporte como la electricidad pero que tenga una carga positiva, necesitas positrones. Pero entonces estás jugando con antimateria, entonces boom. Si desea variar la letalidad del rayo, ajuste el voltaje o el amperaje (un amperaje entre 100 y 200 mA detendrá su corazón). Es de la misma forma en que puedes tazear a alguien para inhabilitarlo, o ponerle una silla eléctrica a alguien para matarlo.

Algunas notas de precaución...

Tenga cuidado al usar un arma de este tipo durante una tormenta, ya que el canal de plasma creado es muy amigable con los rayos naturales y puede invitar a un rayo a saltar al canal.

Tenga cuidado al usar esta arma cerca de líneas eléctricas de alto voltaje, la presencia de un conductor tan fuerte puede hacer que la energía se salga de las líneas y salte al canal de plasma.

Asegúrese de que el arma esté bien aislada para que no pueda conectarse a tierra a través de usted y debe conectarse a tierra a través del objetivo.

Asegúrese de sincronizar correctamente el láser/pulso eléctrico, de lo contrario, es posible que el rayo no haya ionizado lo suficiente el aire, y la oleada de electricidad se comportará de acuerdo con la física (y podría saltar hacia el artillero).

Teniendo todo eso en cuenta, aquí hay algunas otras cosas de las que es capaz un electroláser.

Quemar componentes electrónicos, incluidos los sistemas de encendido y alternador de un automóvil. Para controlar los rayos naturales: existen diseños para disparar un láser de alta potencia a través de una tormenta para "apuntar" los rayos naturales a los objetivos.

Debe proporcionar una ruta de conexión a tierra.

Las otras respuestas están en el camino correcto. Sin embargo, les falta un componente importante. Se basan en generar un camino desde el arma hasta el objetivo y el camino de regreso a través del suelo. Esto es una locura, porque todo lo que la persona necesita hacer es aislarse del suelo. La respuesta obvia y la adición que trae mi respuesta son para crear dos caminos de plasma con la pistola de rayos.

Llámelo el doble toque.

Si crea dos caminos desde el arma hasta el objetivo, habrá creado efectivamente un circuito completo con el objetivo. Ahora puede enviar corrientes variables por un camino, a través del objetivo y por el camino de retorno. También tiene la opción de usar ambas rutas para enviar corriente y usar el suelo como ruta de retorno o puede usar una para el objetivo y otra como ruta de retorno dirigida al suelo más lejos de usted.

El rifle tendría dificultades para producir una carga opuesta en el objetivo, en lugar de simplemente mantener una gran carga de tipo capacitivo. ¿Importará esto?

esto no importa El objetivo es simplemente una parte del circuito completo. No necesita confiar en que le proporcionen un cargo.

¿El rifle podría usar un "láser" de corto alcance que produciría un canal directo de aire ionizado hacia el objetivo?

Este rifle usaría dos láseres para crear un circuito completo con el objetivo en el aire.

¿Sería suficiente este canal para mantener el rayo en el camino correcto para alcanzar el objetivo en lugar de saltar a otras fuentes de conexión a tierra cercanas?

¡No se requiere una fuente de conexión a tierra! Usted proporciona la ruta de conexión a tierra.

Teniendo en cuenta los mejores condensadores/baterías/etc. ¿Puede un objeto del tamaño/peso de un rifle contener la energía de un rayo negativo? Perno positivo? Supongo que el costo no es un problema aquí, pero siéntase libre de aparcar un costo.

Usaría condensadores para esto, pero solo pueden contener la energía, deberá aumentar el voltaje después de que salga de los condensadores. No hay condensadores que puedan contener tanto la energía como el alto voltaje. Esto se debe a que un voltaje muy alto requiere una cantidad significativa de aislamiento entre las placas. Puede colocar más área de superficie dentro de un capacitor cuando tiene placas mucho más delgadas (voltaje más bajo).

¿Podría este rifle cambiar entre pernos negativos/positivos como las armas en las películas de ciencia ficción (es decir, "configurar sus láseres para aturdir")?

Sí, aunque no hay diferencia con el objetivo. Un rayo positivo frente a un rayo negativo simplemente describe el origen del rayo desde las nubes hasta la Tierra y, en este caso, la dirección en la que fluye una carga a través del objetivo. No importa en qué dirección pasen unos pocos amperios por una persona, hace el mismo daño. Esta pistola en particular, debido a que proporciona la ruta de retorno, puede ajustar la corriente a través de la pistola y el objetivo desde un rayo letal hasta un impacto aturdidor.