„Physik und Technik bei Star Wars“ (Teil 2): Das Lichtschwert

3. Dezember 2013
By | Source: Meertext
Hubert Zitt mit Stormtroopern

Hubert Zitt mit Stormtroopern

(Der Blog-Beitrag berichtet über den Vortrag von Dr. Hubert Zitt, (Fachhochschule Kaiserslautern) im Planetarium Mannheim (Freitag, 29.11.2013, 19.30 Uhr
Lesen Sie dazu auch Physik und Technik bei Star Wars (Teil 1).

„Das Lichtschwert…mein Lieblingsthema…“ beginnt Dr. Hubert Zitt grinsend…
Auch der US-amerikanische Physiker Prof. Michio Kaku — die US- Antwort auf Harald Lesch (Hubert Zitt) — hat sich schon intensiv mit der Technologie des Lichtschwerts beschäftigt, dazu gibt es z. B. einen Film von 2009.

Hubert selbst hat seine ersten Gedanken dazu bereits 2006 formuliert, er hat also nicht bei Prof. Kaku abgeguckt.Die berühmte Waffe der Jedi-Ritter. „Eine fiktive Fechtwaffe mit einer hochenergetischen Klinge“ (Wikipedia: Lichtschwert). Es ist der Special-Effect, der die Star Wars-Saga wesentlich geprägt hat – die elegante Waffe ist zum Sinnbild der Jedi-Ritter geworden.
Zur Ausbildung eines Jedis gehört, sich sein eigenes Lichtschwert herzustellen – aus Respekt vor dem Meister sollte es möglichst eine Replik dessen Waffe sein.

Wie ist es zum Brumm-Ton des Lichtschwerts gekommen?
Als im ersten Film nach einem passenden Lichtschwert-Geräusch gesucht wurde, kam es zu einem Zufallsfund für den perfekten Sound: Eine Mischung aus einem alten Fernseher und alten Filmprojektoren.

Die Farbe des Lichtschwerts – ein Statement
Lichtschwerter gibt es in verschiedenen Farben, die Farbe wird durch einen so genannten „Adeganischen Kristall“ erzeugt. In späteren Filmen gibt es verschieden farbige Klingen, deren Farbe etwas über die Mentalität des Schwertträgers aussagt. „Rot“ steht für „böse“, „blau“ und „grün“ für „gut“.

Wie schaltet man ein Lichtschwert ein?
Wird es durch die „Macht“ eines Jedi-Ritters angeschaltet?
Das kann eigentlich nicht sein:
Luke benutzt sein Lichtschwert, als er gerade lernt, die Macht zu benutzen.
Und in „Das Imperium schlägt zurück“ nimmt Han Solo das Lichtschwert des verunglückten Luke Skywalker, um das Tauntaun aufzuschneiden.
Vielleicht knipst man es einfach nur an?

(Das wäre natürlich entmystifizierend, klappt aber den Repliken ganz ausgezeichnet. Wenn nicht gerade die Batterie leer ist — BW)

Stimmungsvolle Lichtschwertshow

Stimmungsvolle Lichtschwertshow

Die wichtigere Frage ist: Woraus besteht die Klinge?
Die Klinge kann nicht aus Licht sein, denn dann wäre sie unendlich lang und würde nicht einfach in einer definierten Länge enden.
Außerdem kann eine Klinge nicht aus Licht sein, denn die Eigenschaften von Licht widersprechen dem.
Auch ein Laserstrahl kommt nicht in Frage, der hat ebenfalls keine definierte Länge und außerdem kann man den Strahl nicht sehen. Nur den Punkt, an dem er auf ein Hindernis trifft. Hubert Zitt demonstriert diese Ausführung mit seinem Laserpointer: „Der Laserstrahl wird höchstens sichtbar, wenn darin Staub oder andere Partikel  tanzen!“.

Huberts Theorie: Die Klinge besteht aus Plasma!
Plasma ist ein Gas, dessen Bestandteile teilweise oder vollständig in Ionen und Elektronen „aufgeteilt“ sind. Die Elektronen sind sehr energiereich.
Ein ringförmiges Magnetfeld könnte das Gas zusammenhalten.

Problem: Die Klinge hätte eine Temperatur von etwa 200 Millionen °C.
Der zum Betrieb notwendige Generator würde mit Energieversorgung, Kühlsystem und Magnetspulen ein ganzes Gebäude einnehmen.
Außerdem würde eine Plasmaklinge einen sehr starken Sonnenbrand hervorrufen.
Was bei einer Temperatur von 200 Millionen °C allerdings das kleinere Problem sein sollte.

Bis 2006 stand auf Wikipedia, dass die Klinge aus Licht besteht.
Wenige Tage nach Huberts erstem Vortrag zu diesem Thema, bei dem er seine Plasmatheorie erstmals vorgestellt hatte, stand dort auf einmal: „Plasmaenergie“.
Mittlerweile ist die Erklärung etwas allgemeiner gehalten: „Hochenergetisch“.
Inhaltliche Evolution bei Wikipedia-Artikeln!
Der Wikipedia-Eintrag zu Lichtschwertern ist übrigens sehr ausführlich und wirklich empfehlenswert.

Michio Kaku kam 2009 auch darauf, die Lichtschwert-Technologie mit Plasmaenergie zu erklären. Da er über einen ganz anderen Etat verfügt, konnte er dazu auch Experimente durchführen und daraus eine sehenswerte Sendung machen. Er hat u. a. vorgeführt, dass man mit Plasma sogar Metall durchschneiden kann.

Einige Fragen bleiben: Wieso sollten sich zwei Plasmaklingen gegenseitig abstoßen?

ESOC-Mitarbeiter, SF-Fans und GAIA

ESOC-Mitarbeiter, SF-Fans und GAIA

Und wie kann es zu dieser stabilen Klingenform kommen?
Hubert Zitt und Michio Kaku hatten auch hier den gleichen Vorschlag:
An den Griff müsste ein Hohlkörper aus z. B. Keramik gebaut werden, aus dem das Plasma durch Öffnungen austritt.

Dann bleibt noch die Frage nach einer ausreichend großen Energiequelle.
Hier gibt es einen Lösungsansatz aus dem Star Trek-Imperium: Die wieder aufladbare Sarium-Krellid Energiezelle!
Zum Vergleich: Ein iPhone 5 hat mit seinem Lithium-Ionen-Akku eine Betriebsdauer von 8 Stunden.
Mit Sarium-Krellid-Akku hätte es eine Betriebsdauer von 723,415 Jahren.
Im Standby-Modus käme man auf über 20 Millionen Jahre…

Michio Kaku schlägt an dieser Stelle Nanobatterien vor.
Auch eine Lösung.

Aber:
Vielleicht wäre eine Klinge aus Licht doch möglich?
In diesem Jahr publizierten Ofer Firstenberg, Thibault Peyronel et al in Nature:
“Attractive photons in a quantum nonlinear medium“.

„Sie brachten Photonen dazu, eine Art Molekül zu bilden — ein Zustand, in dem beide eng miteinander verbunden sind und wechselwirken. Dies widerspricht nicht nur gängiger Theorie, der dabei herauskommende Effekt erinnert auch an Science-Fiction. Denn die Eigenschaften dieser Photon-Moleküle seien am ehesten mit den Laserschwertern aus Star Wars vergleichbar, erklären die Forscher im Fachmagazin “Nature”.“ (Scinexx)

Es wäre nicht das erste Mal, dass die Realität die Technik in einem SF-Film einholt.

PS: Ich bedanke mich bei Hubert Zitt für die Genehmigung, über den Vortrag zu berichten.
PS 2: Ebenfalls ein dickes Dankeschön an Robert Vogel für die Bilder!

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