ברור שחרב אור היא הדבר הכי מגניב שיצא מ"מלחמת הכוכבים". עכשיו, זה אמנם נראה בדיוני לגמרי – חרב שהלהב שלה הוא קרן אור – אבל מה הסיכוי שנראה אי פעם חרב כזאת במציאות?

קשה לחשוב על כלי נשק בדיוני מוכר יותר מחרב האור של "מלחמת הכוכבים". חובבי המדע הבדיוני המכורים לא יתקשו בוודאי לנקוב בשמות של כלי נשק מעולמו של טולקין, מסדרת "מסע בין כוכבים" או ממשחקי מחשב. אבל עבור הקהל הרחב, חרב האור (Lightsaber) שבדה ג'ורג' לוקאס מליבו ב-1977 כנראה מוכרת הרבה יותר מהבתלת' הקלינגוני או מרובה הכבידה מ"Half Life 2".

כדי לייצר חרב אור, ננסה קודם כל לאפיין אותה על סמך התמונות המוכרות מסרטי "מלחמת הכוכבים":

1. להב אור: אלומה של אור שיוצאת מניצב החרב (הידית) ועוצרת בנקודה כלשהי במרחב.

2. אור חותך: האלומה מכילה בוודאי כמות גדולה מאוד של אנרגיה, מאחר שהיא מסוגלת לחתוך מגוון רחב של חומרים, ואפילו לשסע בלי קושי דלתות מתכת עבות.

3. אור מוצק: חרב אור אחת לא יכולה לעבור חרב אור אחרת, כך שהחרב פועלת למעשה כמו חרב פלדה קשיחה ומוצקה.

אור חותך

כדי להצליח לחתוך פלדה צריך לחמם במהירות רבה מאוד את המתכת מטמפרטורת החדר לטמפרטורת ההיתוך שלה. קל למדי להעריך את כמות האנרגיה הדרושה כדי להשיג את זה, על סמך תכונות קיבול החום של הפלדה: חישוב פשוט מעלה שדרוש הספק של 10  מגה-וואט לפחות – כלומר, בערך 2.5 אחוזים מההספק של תחנת הכוח רידינג. אבל מכיוון שמקור הכוח חייב להימצא בתוך ניצב החרב ולשקול לא יותר מכמה מאות גרמים, ברור שמדובר בדרישה לא פשוטה.

היבט נוסף שיש לבחון הוא היכן תאוחסן האנרגיה – כלומר, צריך להשתמש בסוללה. בשביל חרב אור שתפעל במשך שעה באמצעות סוללת ליתיום-יון (כמו בסמארטפון) נצטרך לסחוב 38 טון של סוללות. אבירי הג'דיי מצאו כנראה פתרון טוב יותר. או שהם משתמשים ב"כוח", לכו תדעו.

פריצת הדרך עשויה להיות טמונה בחומר חדש ומעניין בשם גרפן, שהוא שכבה חד-אטומית של פחמן. אבל גם עם סוללות גרפן, שיוכלו לאחסן כמות אנרגיה גדולה בערך פי עשרה לעומת לסוללות ליתיום-יון באותו משקל, ניאלץ לסחוב כארבעה טונות של סוללות. בקיצור, סוגיית האנרגטיקה של חרב האור היא בעיה לא פשוטה.

להב אור

הבעיה השנייה היא איך יוצרים את להב החרב – אלומת האור. אפשרות אחת היא אלומת לייזר. כבר היום אנו יודעים לייצר מקורות לייזר בעלי הספקים עצומים, אבל הם פועלים בהבזקים קצרים ולא מייצרים אלומה קבועה ומתמשכת. בנוסף, אלומת לייזר אינה עוצרת במרחק סופי ממקור הלייזר, אלא ממשיכה ישר עד שהיא פוגשת בחומר שיפזר אותה. ואם לא די בזה, אז את קרן הלייזר אי אפשר לראות באור יום - והרי חלק משמעותי מהיופי של הנשק האקזוטי הזה הוא שאנו רואים בעינינו את האלומות הזוהרות.

חלופה אחרת היא שימוש בשיטה שנקראת חיתוך פלזמה. בשיטה הזאת לוקחים זרם מהיר של גז שיוצא מפתח צר ומחממים אותו לטמפרטורה גבוהה מאוד, שבה הוא נמצא במצב צבירה שנקרא פלזמה. במפעלים רבים משתמשים בחותכי פלזמה (הנשלטים ידנית או באמצעות מחשב) כדי לחתוך מתכות בצורה מדויקת ומהירה. סילון הפלזמה גם נראה היטב באור היום.

עם זאת, בגלל צריכת החשמל האדירה של חותכי פלזמה ובגלל בעיות אחרות, אורכו של סילון הפלזמה לא עולה על כעשרה סנטימטרים. כך שמכשיר חיתוך פלזמה אולי היה מאפשר לנו ליצור חרב זוהרת בעלת אורך סופי - אבל קצר. בקיצור, זה יותר "פגיון אור".

אור מוצק

בתנאים רגילים אלומות אור חוצות זו את זו באין מפריע, ובוודאי לא מתנגשות זו בזו. במפתיע, זו דווקא הבעיה הקלה ביותר לפתרון. למעשה, ד"ר עופר פירסטמברג מהמחלקה למערכות מורכבות במכון ויצמן למדע עובד בימים אלה ממש על יצירת מערכת שבה אור מפעיל כוח על אור. קיימת מערכת בה פוטונים בודדים עוברים דרך ענן של אטומים שקוררו לטמפרטורה קרובה מאוד לאפס המוחלט. בתנאים אלה המערכת המשולבת של אור (פוטונים) וחומר (אטומים) מתנהגת בצורה שיכולה להתפרש כדחייה בין פוטונים – אור שדוחף אור.

הבעיה היא שכדי לייצר את ענן האטומים הקרים צריך חדר שלם מלא בלייזרים עדינים ובמאות רכיבים אופטיים עדינים שכוללים שלל עדשות ומראות, כך שצריך בשלב זה הרבה דמיון כדי לראות את הטכנולוגיה מיושמת על חרבות אור. אבל במדע בדיוני – כמו במדע אמיתי – כל מה שצריך זה קצת דמיון.

ואם אתם מתעקשים לנסות - הנה דרך לייצר (סוג של) חרב אור:

המאמר נכתב בשיתוף מכון דוידסון לחינוך מדעי במכון וייצמן למדע

יש לכם עוד שאלות מדעיות על תופעות תרבותיות? כתבו לנו: culture@mako.co.il