スターウォーズのフォースは実際にどのように機能しますか？

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スターウォーズエピソード5、帝国の逆襲。 1980 年に撮影された画像。正確な日付は不明。

我々はすべてそれを知っているスターウォーズサイエンスフィクションですよね？しかし、ライトセーバー、デススター、そしてもちろんフォースなどのクールな特殊効果や現象のいくつかが実際に発生する可能性があるとしたらどうでしょうか。

彼の中で新しい本 スターウォーズの物理学、 パトリック・ジョンソン教授は、ハン・ソロとポー・ダメロンが光の速さで宇宙を飛行する方法や、船が惑星のコアを移動する方法など、映画の中で特定のことが実際に最も確実な科学理論に従ってどのように起こりうるかを主張しています。

これは、フォースの物理学に関して、誰が、どこで、なぜ、そしてどうなるかを説明する本からの抜粋です。

フォース

いつすべての映画

どこ銀河

キャラクター すべて

物理学の概念 力

短い紹介/背景

フォースはスターウォーズの世界のすべての中心ですが、神秘的です。ミディクロリアン (感覚微生物) の数が多いキャラクターは、フォースに敏感であると説明されています。まれに、フォース自体が子供を妊娠することがあるようです。

どうしてインテリジェントな顕微鏡ができるのか生活 -フォームは人に魔法の脳力を持つことを許可しますか?微生物は生物に巨視的な影響を与えることができますか？実際にすべての存在を取り囲み、浸透するフィールドはありますか？フォースは宇宙の4つの基本的な力の1つの特定の化身ですか？それは4つのいずれかとして現れることができますか?それとも完全に第五の力ですか？

電磁力

私たちが日常的に目にする相互作用のほとんどは、電磁相互作用です。力には、重力、電磁気、強い核、弱い核の4種類のいずれかがあります（私たちの知る限り）。 2つの核力は素粒子スケールでのみ作用するため、直接体験することはありません。重力はほとんどの場合、非常に大規模でのみ目立ちます。あなたが持っている本にあなたの指が及ぼす力は、あなたの指の電子が本の電子をはじくことによって生み出されます。あなたが今床から落ちていないのは、床の電子が足の電子を反発しているからです。

経歴

フォースは、映画を通して何度か説明されています。最初はオビ＝ワン・ケノービから来ています 新たな希望 彼が言うとき、それはすべての生き物によって作られたエネルギー場です。それは私たちを取り囲み、浸透します。それは銀河を結びつけます。その後、ミディクロリアンと呼ばれる微生物が存在し、フォースがジェダイに話しかけるためのチャネルとして機能することがわかりました。に ファントム 脅威、クワイ＝ガン・ジンはアナキンに言います、ミディクロリアンがいなければ、生命は存在できず、私たちはフォースの知識を持っていなかったでしょう。彼らは絶えず私たちに話しかけ、フォースの意志を教えてくれます。

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スターウォーズの物理学

フォースは、映画全体を通してさまざまな形で現れます。これらの発生のほとんどは、フォースが電磁力であるように見えます。たとえば、ライトセーバーは、あなたがフォースを使ってそれを持ってきたのか、それとも誰かがやってきて、それを拾って渡したのかを知りません。ライトセーバーは、目的地まで加速する力を感じます。それが電磁力の振る舞いです。

物理学では、2 つのものがその特定のタイプのフィールドと相互作用する場合にのみ、力を介して相互作用できると言います。たとえば、質量のあるオブジェクトだけが重力で相互作用できます。帯電した物体だけが電磁的に相互作用できます。フォースはすべてに浸透しているため、スターウォーズ宇宙のすべてがフォースの力の影響を受ける可能性があります。フォースがすべてを取り囲んでいるという説明は、すべてが相互作用するフィールドがあるという別の言い方もできます。

理論的には、何かがフォースと相互作用せず、したがってその影響を受けない可能性があります。たとえば、おそらくトイダリアンの脳はフォースと相互作用しないため、ジェダイのマインドトリックはフォースに対して無効になります。私たちの宇宙では、暗黒物質は電磁的に相互作用しません。電磁気と相互作用しないため、光（電磁波）を生成したり反射したりすることができず、暗くなります。

エネルギーと重力

技術的には、2つのオブジェクトは重力的に相互作用するためのエネルギーを持っている必要があります。これは、アインシュタインの有名なエネルギー質量等価 E = mc2 によるものです。

フォースに対する感受性はまた、人が遠い過去または未来の出来事を感じることを可能にするかもしれません。物理学のほとんどの法則には時間の好ましい方向がありませんが、私たちが知る限り、未来を感知する方法はありません。時間をさかのぼって移動できるタキオンと呼ばれる粒子が関与するという説がありますが、実験的に検出されたことはありません。反物質のいくつかの説明は、反物質が時間を遡って移動する通常の物質であることを示しています。おそらく、フォースは特定の粒子が異なる時点を接続する追加の次元を通過することを許可します（追加の次元の追加情報についてはハイパースペースのセクションを参照してください）。

実生活の物理学

ご存知の方も多いと思いますが、科学的に検証された魔法の脳力の例はありません。しかし、それは試みの欠如によるものではありません。歴史を通じて、多くの人々が、超感覚的知覚によって未来を予測できるだけでなく、心で物質を操作できると主張してきました。

おそらく、この研究分野における最大の名前の 1 人は、James Randi です。 100万ドル超常現象チャレンジを立ち上げた元マジシャン。この挑戦で、彼は超常的な能力を実証する厳格な科学的テストに合格できる人に100万ドルを約束しました。約50年間、科学的な証明要件を満たせなかったため、2015年に終了しました。

ランディが関与する有名なテストの1つは、プロジェクトアルファとして知られていました。 1979年に（マクドネルダグラスの）ジェームズマクドネルは、物理学者ピーターフィリップスが率いる超心理学研究室を設立しました。彼らは、スプーン曲げの現象、つまり人々が自分の心でスプーンを曲げることができるという主張を調べることにしました。ジェームズ・ランディは、実験で使用された方法論に批判的であり、実験のプロトコル内にとどまるように人々を雇い、偽陽性を生成するような方法で (彼らの心ではなく) スプーンを曲げた.実験の終わりに、フィリップスと彼の同僚は、超常現象を排除することはできないと結論付けました。その時点で、ランディはシステムをゲームしたことを明らかにし、研究の信用を失墜させました。

それらのミディクロリアンを調べてみましょう。それらは、すべての細胞に生息し、フォースの意志をジェダイに伝えることができる微生物として説明されています。それはどのくらい可能ですか？まあ、あなたが思っているよりも可能性が高いです。ヒトのマイクロバイオーム（私たちと共生するバクテリアの集まり）の研究は、近年成長しています。人体のバクテリア細胞数と人体細胞数の比率の推定は驚くべきものです。数値は1：1から100：1の範囲です（すべてのヒト細胞に対して100個の細菌細胞を意味します）。このような事実は疑問を投げかけます：人体とは何ですか？人間は本当に多くの生物の集まりなのだろうか？私たちは、消化器系が効果的に機能するために、腸内細菌に大きく依存していることをすでに発見しています。

それは私たちの胃と内臓だけです。それは私たちの脳に影響を与えることができませんでしたね？そうですね、動物を乗っ取る (人間に影響を与える可能性がある) 寄生虫がいます。これの劇的な（そしてやや複雑な）例は、ランセット肝フルークです。牛の腸に産卵するワームです。卵は牛によって排泄され、カタツムリによってのみ消費されます。卵はカタツムリの中で孵化し、寄生虫から身を守る嚢胞を作って咳をします。その後、寄生虫の球はアリによって消費されます。

寄生虫はアリの脳に侵入し、アリに、放牧動物 (牛など) の近くの草の葉の上に登るように説得し、ワームのライフサイクルを完了します (そしてアリの一生を完了します)。この時点で蟻に話しかけると、その草の葉のてっぺんに登るのは生物学的に必須であることがわかります。アリは心を落ち着かせて、微生物の話し声に耳を傾けたのかもしれません。同様の寄生虫が人間に影響を与えるという理論もありますが、結論を出すにはさらなる研究が必要です。

フォワードまたはバックワード？

現在の物理法則によれば、鏡の中では、時間的に前進する通常の物質と時間的に後退する反物質を区別することは不可能です。次に鏡で自分自身を見るとき、あなたの画像が完全に反物質で作られていると想像してください（そうではありません）。物理学では、実際のあなたとビザロのあなたの違いを判断することはできません。