В спекулятивной фантастике силовое поле , иногда называемое энергетическим щитом , силовым щитом , энергетическим пузырем или дефлекторным щитом , представляет собой барьер, создаваемый чем-то вроде энергии , отрицательной энергии , темной энергии , электромагнитных полей , гравитационных полей , электрических полей , квантовых полей . поля , плазма , частицы , излучение , твердый свет или чистая сила . Он защищает человека, территорию или объект от атак или вторжений или даже отражает энергетические атаки обратно на нападающего. Эта вымышленная технология создана как энергетическое поле без материи, действующее как стена, так что объекты, на которые воздействует особая сила, относящаяся к полю, не могут пройти через поле и достичь другой стороны, а вместо этого отклоняются или разрушаются. Фактические исследования 21 века изучали возможность отклонения радиации или космических лучей , а также более обширную защиту.
Эта концепция стала основой многих научно-фантастических произведений настолько, что авторы часто даже не удосуживаются объяснить или оправдать их своим читателям, рассматривая их почти как установленный факт и приписывая им любые возможности, которых требует сюжет. Способность создавать силовые поля стала частой суперспособностью в супергеройских СМИ .
Концепция силового поля возникла, по крайней мере, в начале 20 века. Энциклопедия научной фантастики предполагает, что впервые этот термин в научной фантастике был использован в 1931 году в книге «Космические гончие IPC» Э.Э. «Дока» Смита . [1]
Ранний предшественник того, что сейчас называется «силовым полем», можно найти в книге Уильяма Хоупа Ходжсона «Земля ночи » (1912), где «Последний редут», крепость остатков человечества далекого будущего, охраняется « «Воздушный засор», создаваемый горящим «Теком Земли». [2] [1]
Во вселенной Фонда Айзека Азимова персональные щиты были разработаны учеными, специализирующимися на миниатюризации планетарных щитов. Поскольку их в основном используют Торговцы Фонда, большинство других жителей Галактической Империи не знают об этой технологии. В несвязанном рассказе «Породился мужчина…»? По Азимову, ученые работают над силовым полем («энергия, направленная таким образом, чтобы создать стену безматериальной инерции»), способным защитить население в случае ядерной войны. Силовое поле, продемонстрированное в конце, представляет собой сплошную полусферу, по-видимому, полностью непрозрачную и отражающую с обеих сторон. Азимов снова исследует концепцию силового поля в рассказе Not Final! .
Концепцию силовых полей как защитной меры от вражеского нападения или формы нападения можно регулярно встретить в современных видеоиграх , а также в фильмах, например, в « Войне миров » (1953, Джордж Пал) и « Дне независимости ».
Способность создавать силовое поле была распространенной сверхспособностью в комиксах и связанных с ними средствах массовой информации. Хотя лишь немногие персонажи обладают явной способностью создавать силовые поля (например, Женщина-невидимка из «Фантастической четверки» и Вайолет Парр из «Суперсемейки »), ей подражают другие силы, такие как энергетические конструкции Зеленого Фонаря , Джин Телекинез Грея и манипулирование электромагнитными полями Магнето . Помимо этого, ее важность также подчеркивается в книгах доктора Мичио Каку (например, «Физика невозможного »).
Научная фантастика и фэнтези предполагают ряд потенциальных вариантов использования силовых полей: [3]
Возможности и функциональность силовых полей различаются; в некоторых художественных произведениях (например, во вселенной «Звездного пути ») энергетические щиты могут сводить на нет или смягчать эффекты как энергии, так и частиц (например, фазеров ) и обычного оружия, а также сверхъестественных сил. Во многих вымышленных сценариях щиты функционируют в первую очередь как защитная мера от оружия, выпущенного с других космических кораблей. Силовые поля в этих историях также обычно препятствуют транспортировке . Обычно постулируются два типа силовых полей: в одном энергия проецируется в виде плоской плоскости от излучателей по краям космического корабля, а в другом энергия окружает корабль, как пузырь.
Способность создавать силовые поля стала частой суперспособностью в супергеройских СМИ . Хотя иногда силовые поля сами по себе являются явной силой, их также приписывают другим вымышленным способностям. Джин Грей из комиксов Marvel может использовать свой телекинез, чтобы создать барьер телекинетической энергии, который действует как силовое поле, отталкивая объекты. Точно так же Магнето может использовать свой магнетизм, чтобы манипулировать магнитными полями, действуя как щиты. Наиболее распространенной связью сверхдержав, наблюдаемой с силовыми полями, является сила невидимости . Это можно увидеть в « Женщине-невидимке» из комиксов Marvel и Вайолет Парр из Disney Pixar .
Силовые поля часто различаются по тому, из чего они состоят, хотя обычно они состоят из энергии. В сериале 2017 года «Одаренные» фигурировала героиня Лорен Стракер , которая обладала способностью создавать щиты, сталкивая молекулы вместе. Это привело к тому, что она смогла создавать силовые поля из частиц воздуха и воды, а не из энергии.
В 2005 году Институт перспективных концепций НАСА разработал способ защиты от радиации путем приложения электрического поля к сферам, сделанным из тонкого непроводящего материала, покрытого слоем золота с положительными или отрицательными зарядами, которые можно было расположить так, чтобы изгибать поток заряженных частиц для защиты от радиации. [4]
В 2006 году группа из Вашингтонского университета в Сиэтле экспериментировала с использованием пузыря заряженной плазмы , заключенного в тонкую сетку сверхпроводящей проволоки, для окружения космического корабля. [5] Это защитит космический корабль от межзвездной радиации и некоторых частиц без необходимости физической защиты .
В 2007 году Лаборатория Резерфорда Эпплтона пыталась спроектировать настоящий испытательный спутник, который будет вращаться вокруг Земли с полем заряженной плазмы вокруг него. [6] [7] [8] [9]
В 2008 году журнал «Космос» сообщил об исследованиях по созданию искусственной копии магнитного поля Земли вокруг космического корабля для защиты астронавтов от опасных космических лучей . [10] Британские и португальские ученые использовали математическое моделирование, чтобы доказать, что можно создать пузырь « мини-магнитосферы » в несколько сотен метров в поперечнике, возможно, созданный небольшим беспилотным судном, которое могло бы сопровождать будущую миссию с экипажем на Марс.
В 2014 году группа студентов из Университета Лестера опубликовала исследование, описывающее функционирование плазменных дефлекторных щитов космических кораблей. [11]
В 2015 году компания Boeing получила патент на систему силового поля, предназначенную для защиты от ударных волн , возникающих при взрывах. Он не предназначен для защиты от снарядов, радиации или энергетического оружия, такого как лазеры. Предположительно, это поле работает за счет использования комбинации лазеров, электричества и микроволн для быстрого нагрева воздуха, создавая поле (ионизированной) перегретой воздушной плазмы, которая разрушает или, по крайней мере, ослабляет ударную волну. По состоянию на март 2016 года не было известно о демонстрации работающих моделей. [12] [13]
В 2016 году ученые Университета Райса обнаружили, что катушки Теслы могут генерировать силовые поля, способные манипулировать материей (процесс, называемый теслафорезом ). [14] [15] [16]