"Star Wars" Tech
För en lång tid sedan i en studio långt, långt borta skapade filmskaparen George Lucas ett av science-fictionens främsta verk: "Star Wars" -serien.
Nästan 40 år senare är idéerna som introducerats av filmerna fortfarande häftklamrar i genren, och med nya utbetalningar av serien som kommer att träffa teatrar under de kommande åren, kommer fans att vara glada att se lyssnare, hyperdrivare och snabbare i överflöd.
Medan vetenskapen och teknologierna bakom franchisen är fast förankrade i fantasi, har deras varaktiga överklagande fungerat som inspiration för många verkliga forskare och ingenjörer. Här är några av de mest anmärkningsvärda försöken att förvandla "Star Wars" science-fiction till vetenskapsfakta.
Lightsabers
Den mest ikoniska biten av "Star Wars" -tekniken är lampan, men den är förmodligen den mest långtgående, säger experter. Fotonerna som utgör ljus har länge betraktats som masslösa partiklar som inte interagerar med varandra, vilket gör att utsikterna för att slå ihop strålar i ljuset i episka ljussabeldueller är osannolika.
2013 visade emellertid forskare från Harvard University och Massachusetts Institute of Technology (MIT) att när parpar avbröts genom ett moln av superkylda atomer framkom fotonerna som en enda molekyl. När han pratade om samspelet mellan partiklarna till Harvard Gazette sa Mikhail Lukin, professor i fysik vid Harvard, "Det är inte en inapt analogi att jämföra detta med lampor."
Men Eric Davis, en fysiker vid Institute for Advanced Studies i Austin, i Texas, sa att åter skapande av effekten i verkligheten är ett helt annat bollspel. "Lightsabers är rent fiktiva och kommer aldrig att utvecklas," sade han. "Det är opraktiskt att använda contraptions och kryogen utrustning för att producera fångade kvantgaser 2 meter från slutet av en lyssändare."
Men allt går inte förlorat när det gäller ljusbaserade vapen: Forskare är nära att utveckla vapen som liknar blasterpistolerna i "Star Wars." Faktum är att den amerikanska marinen redan har visat ett skeppsbaserat laservapen som kan skjuta drönare från himlen och inaktivera små båtar. Och i sommar började den amerikanska flygvapnet att testa ett annat laserbaserat vapen som är fem gånger så kraftfullt som marinens version, och tillräckligt liten för att kunna monteras på jaktplan och Humvees.
Hyperspace
I filmerna kan rymdskepp som Han Solos Millennium Falcon stråla mellan solsystem som är ljusår från varandra. Enligt "Star Wars" -kanon låter dessa "hyperdriv" -drivningssystem intergalaktiska resenärer hoppa in i en skuggdimension som kallas "hyperspace", vilket ger genvägar mellan punkter i verkliga rymden.
Medan filmerna är disiga på detaljerna, har idén om hyperspace och snabbare än ljus (FTL) resor en grund i verklig vetenskap, sa Davis, som undersöker möjligheten till FTL-resor.
Även om det är omöjligt att resa snabbare än ljus, föreslår den böjda naturen av tid som föreslagits av Albert Einstein utrymme kan förvrängas för att förkorta avståndet mellan två punkter. Ett sätt att göra detta skulle vara en varp-enhet som kontrakterar utrymme framför ett fartyg och expanderar det bakom fartyget. En annan skulle vara att skapa ett maskhål eller ett avsnitt av rymden som böjer sig i sig själv för att skapa en genväg mellan avlägsna platser. Att skapa sådana snedvridningar skulle kräva exotiska ämnen med så kallad "negativ energi", sa Davis till Live Science, ett fenomen som har demonstrerats i laboratoriet med Casimir-effekten, som kan mätas som dragkraften eller avvisningen mellan två parallella speglar som är placerade bara små avstånd från varandra i ett vakuum.
Tidigare i år hävdade ett laboratorium som heter Eagleworks, baserat på NASA: s Johnson Space Center i Houston, Texas, att han hade skapat en varp-enhet som verkar utnyttja denna effekt för att skapa rumsliga snedvridningar i vakuum. Men tyvärr för sci-fi-fans har laboratoriets opublicerade fynd möts med skepsis. Och Davis, en FTL-optimist, kallade påståenden "bisarra och tveksamma."
"Dessa förblir som spekulativa teoretiska begrepp för närvarande eftersom de förblir under ytterligare teoretisk studie och också för att det inte finns någon teknik som förutses som kan implementera dem," sade han. "Det kan ta mellan 50 och 300 år att utveckla tekniken som producerar genomskinliga maskhål eller varpdrivare."
Speeders
Ett mindre konceptuellt besvärligt transportsätt i "Star Wars" är troligen mycket närmare att bli realiserat. Ett antal företag försöker för närvarande skapa fungerande versioner av "hoverbikes", känd som "speeders" i filmerna.
Aerofex, ett Kalifornienbaserat nystartningsföretag, utvecklade Aero-X-fordonet, som beskrivs som "ett svävar som rider som en motorcykel," och kan flyga med 45 km / h upp till 3 fot (3 meter) från marken. För hastighetsdemoner beräknas den brittiska Malloy Aeronautics 'Hoverbike' nå hastigheter på mer än 170 mph (274 km / h) i samma höjd som en helikopter.
Både Aerofex och Malloy Aeronautics 'hoverbikes använder standardbensin, men miljömedvetna "Star Wars" -fans kan snart också ha futuristiska transportalternativ. Bay Zoltan Nonprofit Ltd., ett ungerskt statligt ägt tillämpat forskningsinstitut, har skapat en elektrisk batteridriven trikopter kallad Flike. Innan du hoppas upp är dock alla tre fordon fortfarande i designfasen.
Exoplaneter
Centralt i tomten för "Star Wars" är förekomsten av ett stort antal planeter, alla anslutna med ett galaxomfattande handelsnätverk. Men det var först 1995, nästan 20 år efter lanseringen av den första filmen 1977, att den första exoplaneten - en planet som ligger utanför jordens solsystem - upptäcktes definitivt.
"För mig är det viktigaste med 'Star Wars' idén att människornas framtid är i rymden," sa den brittiska vetenskapskommunikatören Mark Brake, som satte upp en show som heter "The Science of Star Wars" förra året. "Effektivt , vad det handlar om är handel och imperial utveckling i en serie solsystem, och nu börjar vi faktiskt upptäcka dessa solsystem. "
Mer än 2 000 exoplaneter har nu hittats, och 2011 upptäckte NASA: s Kepler rymdteleskop den första planeten som kretsar kring två solar, precis som Luke Skywalkers fiktiva hemplanet Tatooine. Planeten, kallad Kepler-16b, är en obeboelig gasjätt, men 2012 användes teleskopet för att upptäcka ytterligare två planeter i binära stjärnsystem som ligger extremt nära den så kallade bebodda zonen. (Detta är regionen runt en stjärna där flytande vatten kan rinna på en planets yta.)
Droids
Ett annat ständigt närvarande drag i "Star Wars" -universet är droider, som är robotar som fungerar som personliga tjänare, piloter, tekniker och till och med soldater. Idag finns det ett växande antal analogier i den verkliga världen, allt från automatiska militära drönare till Googles förarlösa bilar och robotkirurgiska assistenter.
I sommar tävlade robotar i U.S. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Robotics Challenge Finals. Humanoidrobotarna hanterade komplexa utmaningar, inklusive att köra ett fordon, öppna en dörr, klättra uppför stegen och stänga av en ventil.
Majoriteten av botsna presterade bra i tävlingen, men dessa maskiner var bara halvutonomiska, vilket innebär att en mänsklig operatör nästan ständigt hade kontroll över roboten. Så även om maskinerna för modern robotik kan matcha de klumpiga "Star Wars" -droiderna, finns det en lång väg att göra riktiga robotar som smarta, säger Jerry Pratt, en expert på algoritmer för tvåfaldig vandring och medledare för Florida- baserade Institute for Human and Machine Cognition's team, som tävlade i Robotics Challenge Finals och vann andra plats.
"Den hårda delen är den konstgjorda intelligensen," berättade Pratt för Live Science. "Vi kommer till den punkten där sensoriska input-enheter är nästan lika bra, om inte bättre än människans syn. Men det är svårt att förstå vad du tittar på. Det är små saker som att kunna titta på en kopp och förstå vad en kopp är och förstår att det är något du lägger vätska i. Om det inte är handkodat av en människa, är vi nästan ingenstans på denna punkt, och det är svårt att säga vad som behöver hända. "
Traktorbalkar
Ljus kan också hjälpa till att replikera en annan intressant teknik från "Star Wars" -franchisen: traktorstrålen, som är ett osynligt energifält som kan greppa, fånga och flytta föremål. Sedan början av 2010-talet har forskare skapat lasrar med ovanliga strålintensitetsprofiler som gör det möjligt för dem att locka till och avvisa små partiklar.
Precis förra året bröt forskare från Australian National University distansrekordet för traktorbjälkar genom att använda en munkformad laser för att dra ihåliga glaskulor upp till 20 cm, ungefär 100 gånger längre än i tidigare experiment.
Och för bara ett par månader sedan visade ett team från University of Bristol i Storbritannien att ljudet kan rivalisera ljus som källa till framtida traktorstrålar. Forskarna använde en exakt tidsbestämd sekvens av ljudvågor från en mängd små högtalare för att skapa ett område med lågt tryck som effektivt motverkar tyngdekraften, genom att leva små bollar av polystyren i midair. Bollarna kunde sedan dras, skjutas och snurras med bara ljudvågor.
Hologram
När du är instängd i traktorstrålen på en Imperial Star Destroyer och står inför en viss undergång finns det inget bättre sätt att skicka ett mayday-meddelande än via hologram. Men medan specialdesignade glasögon har använts för att skapa en illusion av 3D-bilder i decennier, har fristående holografiska videor varit svåra att reproducera.
Under de senaste åren har ett gammalt scentrick uppfunnit av John Pepper på 1800-talet för att ge en illusion av ett spöklikt uppträdande på scenen, främst för att till synes återuppliva den döda rapparen Tupac Shakur på Coachella musikfestival 2012. Metoden förlitar sig på ett supertint folieplatta som hänger i en 45-graders vinkel från scenen som är osynlig för det blotta ögat men återspeglar bilder från en projektor. Tricket ger en illusion av en 3D-bild men bara om du står framför den.
Närmare varumärket är Voxiebox "svepte ytvolymetrisk display" gjord av Voxon, resultatet av en sammanslagning mellan två grupper av australiska och amerikanska uppfinnare. 3D-modeller skivas i hundratals horisontella tvärsnitt innan en supersnabb projektor strålar dem på en platt skärm som snabbt rör sig upp och ner. Det mänskliga ögat smälter samman dessa projektioner för att skapa en 3D-bild som kan röra sig och ses från valfri vinkel, precis som under prinsessan Leias meddelande till Obi-Wan Kenobi i "Star Wars: Episode IV - A New Hope."
Kraften
Att binda hela "Star Wars" -universet tillsammans är begreppet Force, som ger Jedi-riddarna deras magiska krafter och ger bakgrunden för striden mellan gott och ont.
Tidigare i år tillkännagav forskare vid Large Hadron Collider att de hade upptäckt det första otvetydiga beviset för fenomenet, med en viss diminutiv grön talesman som påpekade, "Mycket imponerande, detta resultat är." Tyvärr för de strävande Jedi där ute, var det en uttömmande April Fools Day-prank.
Men med styrkan som kommer att vakna upp senare denna månad kan det finnas hopp för dem ännu.
