Памятка фантасту: плазма, лазеры, ионы, фотоны, бластеры, Гаусса, пучки

Оружие будущего: поражающие факторы, цвет выстрела, расходные материалы, скорость и т.п. Чтобы самому не забыть, да, и людям помочь тем людям, которые немного путаются в понятиях и описаниях.

ВНИМАНИЕ! Специально для тех людей, которые считают, что разбираются в физике, фантастике или даже жизни лучше меня. Вы - молодцы! Спасибо, что Вы есть. Но, пожалуйста, не считайте своё мнение истиной в последней инстанции. Тем более, что материалы собраны не для Вас умных, а для людей, которым не нужно много знать, а нужно лишь не путаться в описаниях. Материалы взяты из наиболее авторитетных источников, которыми только могут быть источники для фантаста: Википедии и фанфику по Звездным Войнам. Какими бы умными не были лично Вы, я не стану ничего менять согласно Вашим личным рассуждениям. Сначала скажите, где лично Вы взяли свою херню, прежде чем осуждать мою херню.

Плазменные пушки и бластеры – по сути одно и то же. Оружие, основанное на использовании в качестве поражающих элементов сгустков или струи высокотемпературного ионизированного газа. Ниже в комментах есть мнение, что бластеры "это другое". Однако человек, который придумал и ввел понятие "бластер" в современную литературу писал именно о устройстве, которое поражает частицами вещества с высокой энергией и (или) температурой, что не сильно отличается от представленного мной ниже описания. Космические же бластеры широко используются во вселенной Звездных Войн Джорджа Лукаса, и там они стреляют именно плазмой. Информацию про дальность стрельбы, помимо фанфика про Звездные Войны, я взял у нескольких топовых китайских авторов. То есть, в стране родоначальника бластеров и в самой большой стране мира бластеры стреляют пучками вещества, а у нас в России они должны стрелять лазерами, будто мы в другой Вселенной живём. Основной поражающий фактор – температура. Возможный дополнительный – химическая реакция. Цвет может зависеть от используемого вещества, но оружейная плазма, особенно для космических сражений имеет голубой или белый цвет из-за крайне высокой температуры. Скорость движения сгустка плазмы низкая, дальность не высокая. Для космических кораблей можно считать оружием ближнего боя. Расходует, как энергию батареи или генератора, так и само вещество для создания плазмы.

Лазерное или фотонное оружие. Используется направленный поток фотонов света, другими словами – лазерный луч. Поражающий фактор – температура. Цвет может быть любым, на усмотрение фантаста. Но чисто технически, что зеленый, что белый лазер тратят одинаковое количество энергии. Зато белый лазер куда более мощный и смертоносный, ведь в своем составе имеет множество отдельных «цветных» лазерных лучей. Да, вот такой парадокс, электронов «выбегающих» из батареи или конденсатора нужно столько же, а энергия луча разная. Связано это с тем, что химическая реакция, необходимая для создания луча определенного цвета гораздо сложнее, чем получение белого, а оставшиеся в электроне фотоны других цветов просто не используются. Поэтому военный фотонный излучатель должен быть белым. Скорость – очень высокая. Дальность – относительно высокая. Расходный материал – электроэнергия или батареи.

Ещё раз. Лазерный луч, как оружие, что на Земле, что в космосе, гораздо более смертоносный, когда белый. Если для красоты, в книге можно использовать и другие цвета, но строгого определения цвета лазера, если не использовать белый, не имеется. Здесь по желанию автора, зеленый луч особо ничем не отличается от красного.

Ионный излучатель – использует поток положительно или отрицательно заряженных частиц. Поражающий фактор – электромагнитный импульс. Относительно слабо влияет на биологические живые организмы, но эффективен против техники и роботов. Цвет голубой (скорее всего, точнее не нашел). Скорость низкая, дальность низкая. Нужны батареи и расходный материал.

Рельсовая пушка, рельсотрон, винтовка или пушка Гаусса – с помощью нескольких направленных магнитных полей разгоняет металлический снаряд до высоких скоростей. Поражающий фактор – механический удар. В атмосфере может иметь разный цвет в зависимости от нагрева поверхности снаряда и свойств самого металла. В космосе относительно невидим. Скорость низкая, дальность средняя. Нужны батареи и готовые снаряды.

Пучковое оружие – используется направленный пучок частиц, разогнанных до околосветовых скоростей. В Вики три поражающих фактора – механический удар, гамма или рентгеновское излучение, электромагнитный импульс. Но лично я считаю, что второй и третий поражающий фактор меркнут по сравнению с первым. Возьмем к примеру пучок частиц массой в 1 грамм и скоростью, пусть не 300 тыс. км в секунду, как у фотонов света, а только 200 тыс. км/с, на целую треть меньше. Из курса школьной физики мы увидим, что кинетическая энергия предмета в первой степени зависит от массы и в двойной степени от скорости. Е(кин) = m*v*v. То есть, при увеличении массы два раза кинетическая энергия вырастет в два раза, а при увеличении скорости в два раза, кинетическая энергия вырастает в четыре раза. Посему выходит, что столкновение с пучком частиц массой в 1 грамм на скорости 200 тыс. км/с равнозначно столкновению с околоземным спутником массой 625 тонн. Сколько излучения или электромагнитного импульса может принести с собой 1 грамм вещества? А теперь сравните со столкновением со спутником в 625 тонн на скорости в 10 раз быстрее пули. Выстрел 1 грамма вещества может одномоментно придать ускорение в 1 G космическому кораблю массой более 400 миллионов тонн. В корабле массой 40 млн тонн, если не будет компенсатора, весь экипаж получит серьезную компрессию позвоночника или переломы с риском фатального исхода. То есть, у пучкового оружия есть отдача, также, как у кинетического огнестрельного или электромагнитного. Скорость относительно высокая, дальность средняя. Нужны батареи и расходный материал.

Внизу в комментариях было справедливо указано, что не всякое вещество подходит для пучкового оружия. Я не знаю, так ли это на самом деле. Серьёзно не разбирался. Советские и американские ученые использовали ионы водорода. Эффективная дальность в атмосфере в пределах пары десятков километров, что больше, чем у плазмогана, но меньше, чем у лазерной винтовки. И да, согласен, что использовать целый грамм вещества - слишком много, для ручного стрелкового оружия за глаза хватит и миллионных долей грамма, но суть отдачи и механического поражения от этого не меняется. 

Также в комментариях было мнение, что пучок частиц прошьёт космический корабль насквозь. Но это не так. При столкновении с поверхностью, частицы не связанного между собой вещества разлетаются в хаотическом порядке, передавая импульс окружающим молекулам. Если на поверхности космического корабля маленькая дырочка, дальше она расширяется во все стороны, передавая кинетический импульс окружающим молекулам, подобно направленному взрыву.

Если где ошибся или что-то не так понял, пишите, исправлю! Если что-то непонятно, добавлю.