华威大学|化学家探索星球大战的真实科学

2024-05-30 23:37:53 100

 

华威大学(University of Warwick)的一位学者正在探索遥远的银河系的化学反应,这个星球大战日,即5月4日。

 

科幻小说正在与科学事实相遇,助理教授亚历克斯·贝克(Alex Baker)讨论了现实世界的反应对《星球大战》宇宙的迷人启发。

 

这位来自华威大学的化学家探索了汉·索罗(Han Solo)被冻结的原因、光剑的颜色、为星际飞船提供动力的反应等等。

 

贝克博士指出,在《星球大战》领域发现的常见元素也因其在地球上的爆炸性和可燃性而被利用。他已经演示了如何在一系列实验中使用这些元素,他将在明天晚上在皇家学会的一次演讲中展示这些元素。

 

氧气和氢气

 

根据贝克博士的说法,星球大战星系和我们自己的星系一样,在火箭发动机中使用液态氧。“通过在火箭发动机中用氧气点燃燃料,你可以产生巨大的推力。

 

“这在产生氧气的'紫色炮火'反应中得到了证明。然后,形成的氧气在通过火焰时会捕捉到光。你可以看到仅燃烧少量氧气、气体和燃料就造成的令人难以置信的暴力。

 

 

在我们自己的宇宙中发现的一种常见元素,钠,在星球大战宇宙中被用作燃料。“钠与水反应产生氢气,通常会导致爆炸,”贝克博士说。

 

在地球上,钠还有其他用途,例如在一些核反应堆中,将核反应堆产生的热量传递到发电的涡轮机。

 

硝酸

 

贝克博士认为,含有氮的化学物质也是遥远银河系战争的基础。

 

“硝酸钡可以在每个帝国冲锋队的装备中找到,在他们的热雷管中,也可以作为星际飞船的燃料。”

 

虽然钡是虚构的,但硝酸盐和其他含氮化合物存在于我们自己的银河系中,存在于TNT炸药或火箭燃料中,尤其是苏联科学家生产的炸药中。正如贝克博士所证明的那样,硝酸与含氮化合物的反应具有令人难以置信的剧烈结果。

 

制冷剂

 

虽然制冷剂听起来可能超凡脱俗,但它们在地球上被用于冷冻。例如,液氮和固体二氧化碳是制冷剂的常见例子,可用于冷冻物体,例如试管婴儿治疗中的人类卵子。

 

贝克博士认为,像这样的化合物可能激发了汉·索罗(Han Solo)的冷冻——这是《星球大战》传奇中的一个著名场景。

 

光剑

 

贝克博士还通过火焰测试实验再现了光剑的鲜艳色彩——这是大多数学校化学课的主要内容——展示了不同的元素在加热时如何产生不同的颜色。

 

他说:“盐中常见的元素用于这些火焰测试。他们负责烟花的颜色,所以星球大战宇宙可以在光剑中使用类似的科学。

 

“当元素被加热时,就会产生颜色,使它们释放出不同颜色的光,从明亮的蓝色到深红色。这些元素的原子容纳更小的带负电的电子。

 

“当这些元素被加热时,例如有人用火焰点燃烟花,电子就会变得'兴奋'。这意味着它们的能量增加,导致它们从原始位置(称为“基态”)跳到原子内的另一个“激发态”位置。

 

“当电子从激发态回落时,它们会以热和光的形式释放出最初吸收的能量。特别有趣的是,每个电子滴和光的释放,对于每个元素来说都是独一无二的。

 

“从原子上讲,明亮的蓝色和紫色光是高能量的,电子已经'下降'了相对较长的距离(尽管在微小的亚原子尺度上)。红光的能量较低,下降的距离较短。这意味着绝地武士的蓝色光剑比西斯的红色光剑能量更高。

 

了解更多关于助理教授亚历克斯·贝克(Alex Baker)由皇家学会主办的讲座:

https://www.rigb.org/whats-on/chemistry-star-wars

 

编者注

 

Alex Baker博士是华威大学化学系屡获殊荣的研究化学家和发明家。他是华威参与研究所的高级创始研究员,热衷于让公众参与化学的所有事物。作为贝克人道主义化学小组的研究负责人,他的研究利用有机化学和纳米技术为低收入国家开发医学诊断方法,以对抗被忽视的热带疾病,如蛇咬伤。他坚信每个人都应该有机会获得高质量的科学,因此创办了针对来自代表性不足背景的学生的会议和活动。当不在实验室时,亚历克斯是一个巨大的书(这是一件好事!)看科幻小说和玩电子游戏——尤其是星球大战!

 

原文链接:https://warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/?newsItem=8a17841b8f342e08018f3d7e84b371f2

 

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