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Que a força esteja com você

Desde que a galera começou a matar uns aos outros usando pólvora, a arte da esgrima foi destronada de seu propósito militar, sendo hoje utilizada como prática esportiva ou diversão para aquele pessoal nerd que joga action RPG. Os filmes Star Wars, entretanto, trouxeram de volta a luta de espadas, removendo os combatentes de um cenário medieval e colocando em um contexto futurista, com luzes brilhantes auto retráteis que causam um efeito legal nas decapitações.

Com a chegada de um novo filme da franquia, ressurge em nossos coraçõezinhos nerds aquela vontade de ter o sabre de luz próprio, que realizaria nosso sonho de fatiar e torrar o pão simultaneamente.

Aos entusiastas dos trabalhos manuais, podemos tornar esse sonho realidade tão cedo quanto possível. Então pegue a cartolina, o tubo de cola, compre alguns milhares de lasers, descole um buraco negro no eBay e leia nosso pequeno manual de como construir seu próprio sabre de luz!

Lasers!

Lasers são legais pra caramba. São tão legais que é até difícil conceber que eles não passam de um simples feixe de luz, um punhado de fótons se movendo juntos na mesma direção.

No Universo Star Wars, eles são a base de praticamente todo equipamento bélico, das pistolas dos stormtroopers aos raios destruidores de planetas da estrela da morte. É natural imaginar, portanto que nossos sabres de luz sejam compostos por poderosos raios laser.

Até o governo americano está investindo em equipamentos armamentícios. Um laser capaz de derrubar drones [1]Lasers da marinha americana: http://gizmodo.com/5994074/watch-a-navy-laser-gun-blast-a-drone-right-out-of-the-sky já está equipando navios da marinha americana. Uma das principais vantagens de armas laser é o custo de disparo: cada tiro sai por apenas um dólar. Uma pechincha, ainda mais se pensarmos que, em 2000, a Marinha Britânica ganhou o prêmio igNobel da paz por ordenar a seus soldados que, por conta de corte de gastos, ao invés de fazer disparos durante os treinamentos, os oficiais deviam posicionar a arma e um marujo gritaria “BANG” [2]prêmio ignobel da paz para a marinha britânica. http://news.bbc.co.uk/2/hi/uk_news/757788.stm.

nolifeformaboard

A aeronáutica americana também tem planos semelhantes: a idéia é colocar um laser de mais de 100kW em um avião até 2022 [3]lasers em um avião http://breakingdefense.com/2015/05/lasers-on-a-plane-air-force-wants-fighter-firing-100-kilowatts-by-2022/. É potência suficiente para destruir mísseis inimigos e drones, mas talvez não o suficiente para colocarmos em nosso sabre de luz.

Se quisermos arrancar braços e pernas com uma cauterização eficiente de forma a evitar aqueles banhos de sangue de Kill Bill, que poderiam causar curto-circuito nos controles das naves ou tornar o filme impróprio para menores de 16 anos, o sabre de luz teria que evaporar todo o líquido da região com uma profundidade de, digamos, 5 cm. Para uma margem de segurança suficientemente gorda de uma pessoa com uma barriga de 1m de circunferência, o corte transversal resultaria em uma área de aproximadamente 0,07957 m^2. A cauterização de 5 cm de cada lado resultaria num volume de carne e gordura de 0,008 m^3.

Considerando como parâmetro a carne bovina, que possui uma densidade de 1070kg/m^3, esse volume corresponderia a 8,5kg de carne. Com o calor específico de 3,14 kJ/(kg°C) [4]calor-especifico http://jaguar.fcav.unesp.br/lascala/links/Termodinamica03.pdf, seria necessária uma energia de 5187kJ para elevar a temperatura de 36°C a até aproximadamente 230°C (temperatura do óleo fervendo), o que talvez fosse o suficiente para cortar e cauterizar o indivíduo em questão. Considerando que um golpe de sabre leve meio segundo para atravessar o corpo do cidadão (numa estimativa lenta e conservadora), nosso sabre de luz consumiria 10,37MW. Uma lâmpada incandescente, para efeito decomparação, consome 60W.

Um laser comum, daqueles de chaveirinho, usados para entreter gatos possui algo em torno de 5 miliWatts. Seriam necessários mais de 2 bilhões deles, atrás de uma lente convexa para construir nosso sabre de luz. Evidentemente que seria um experimento potencialmente perigosíssimo. Lasers de 1 watt já são poderosos o suficiente para colocar fogo em certos materiais e provocar queimaduras na pele. O que faz parecer extremamente irresponsável a venda liberada destes lasers de 3.5W[5]Wicked Lasers: http://www.wickedlasers.com/ - extremamente propícios para nossa produção manual de sabres de luz, afinal bastariam 3 milhões deles para obtermos a potência necessária para cortarmos o braço do amiguinho. Por 400 obamas cada um, acredito que valha a pena.

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A força

Os sabres de luz certamente não são movidos a pilhas. Uma pilha AA tem uma potência de 2.6W. Isso significa que nossa criação gastaria cerca de 4 milhões de pilhas por hora. Seus pais provavelmente não reclamariam mais de comprar pilhas pro carrinho de controle remoto. Uma bateria de iPhone é capaz de fornecer um pouco mais: 8.75W. O que seria o suficiente para abastecer o nosso sabre de luz por um milonésimo de segundo - um pouco de tempo a mais do que ela suporta abastecer um iPhone comum. Cada uma das 20 usinas de Itaipu gera 750MW, então, com um cabo de amperagem suficiente, talvez dê pra ligar o sabre diretamente na rede elétrica.

Para um pouco mais de mobilidade, é possível usar 14 motores V10 de fórmula 1 para abastecer os quase 14000 cavalos de potência que o sabre irá consumir.

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É energia demais até mesmo para os jedis, que produzem a própria força. O Yoda, por exemplo, só consegue produzir 19.2KW [6]How much force can Yoda output? https://what-if.xkcd.com/3/.

Limitadores

Lasers, assim como sitcoms da CBS, não sabem a hora de parar. Nosso sabre de luz teria seu feixe se extendendo pelo Universo, provocando um estrago legal se usado em batalha.

Infelizmente não há nenhuma solução plausível para limitar o alcance da luz emitida pelo nosso punhado de lasers. Não dá pra limitar a luz (ainda), a não ser, talvez com um buraco negro. Buracos negros possuem uma força gravitacional tão intensa que conseguem puxar até a luz e colocar um mini-buraco negro no punhal do sabre talvez venha a ser uma solução para trazer a luz do laser de volta.

Porém, considerando que a luz também é disparada a partir do punhal, talvez o laser nem tivesse força para se extender por alguns centímetros e seja imediatamente sugado pelo buraco negro. Para um sabre de laser caseiro, como o nosso, uma solução talvez seja prender um buraco negro na extremidade de um cabo de vassoura e manter o punhal com o emissor de laser preso na outra extremidade; quando a luz é emitida, ela é sugada pelo buraco negro na ponta, perdendo aquele efeito legal de sabre retrátil, mas mantendo uma aparência bem legal. Fatalmente, o buraco negro acabaria por sugar também os jedis e todo o ambiente em volta, mas seria um efeito bem legal durante os centésimos de segundos que a idéia funcionasse.

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O lado metal da força

Outra característica da luz é que ela não oferece resistência à própria luz. Isso é um problema quando queremos criar aqueles duelos de sabre legais dos filmes, mas é um alívio para todas as outras situações da humanidade.

Para proporcionar duelos plasticamente elegantes e igualmente mortais com nossos amiguinhos do colégio, uma nova abordagem de sabres precisava ser elaborada. Partindo daquele conceito de sabres de brinquedo aonde cilindros de plástico se encaixam uns nos outros e se recolhem no punhal, é possível elaborar uma arma digna de Star Wars. Aplicando uma quantidade ridícula de energia no sabre, é possível fazê-lo começar a liberar fótons e talvez até radiação gama, brilhando numa determinada cor até ficar com aquela aparência de sabre de luz.

Evidentemente que plástico não seria o componente ideal. O brilho começa ser emitido a partir de cerca de 1500°C, com a variação de cor, dependendo da temperatura atingida pelo sabre: [7]Balanço de cores https://pt.wikipedia.org/wiki/Balan%C3%A7o_de_cores

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Quando um metal é aquecido, seus átomos começam a receber energia. Os elétrons menos energéticos passarão, em forma de onda, para um nível mais energético. Mas ele não consegue se manter por muito tempo nesse nível mais alto e tende a logo retornar ao nível anterior. Para isso, ele deve perder parte da energia que absorveu e ele faz isso em forma de uma onda eletromagnética de determinada freqüência. Quanto mais quente o metal, menor o comprimento da onda desprendida e mais distante do vermelho será a luz gerada pelo sabre. Pelo menos no que diz respeito às cores dos sabres, juntar-se ao lado negro da força parece ser o caminho mais fácil.

Os elementos químicos com os maiores pontos de fusão achados na Terra são o tungstênio (3422ºC) ou o carbono (3527ºC), porém ambos derreteriam antes de chegar na cor azul. Ou seja: só os Sith podem fazer sabres por aqui. Ainda assim seria possível criar sabres sólidos e brilhantes e que certamente cauterizariam seu amiguinho conforme você cortasse o braço dele.

O problema é que o metal também seria rapidamente consumido e o punhal seria provavelmente derretido com tanta energia.

Mesmo sem os efeitos de sabres batendo uns nos outros, lasers cortadores de corpos parecem mais divertidos do que briga com metal semi-derretido. Sem contar que me atrai muito a idéia de uma arma tão mortal, mas que possa ser vencida com um espelho.

Fontes e referências   [ + ]