那些由《星球大战》启发的现代科学

从达斯-维德的呼吸到塔图因的双重夕阳,我们回顾一下由 "星球大战 "宇宙激发的真实研究。

尽管《星球大战》系列承诺将我们带到很久很久以前的银河系,但对于成群结队的科学家和工程师来说,这部科幻电影系列的最大贡献是它帮助人们激发出来的“未来”。

卡内基梅隆大学的材料科学家伊丽莎白-霍尔姆说:"我想有很多科学家会说,这些电影给了他们一种心理暗示,即:也许它可以被实现。"

反过来,科学家们将他们的目光转向了电影宇宙本身,在几乎所有的科学学科中分析《星球大战》,从等离子体物理学到心理学,以及两者之间的一切。这不仅是一项热爱的工作;它是银河系最伟大的教学工具。

明尼苏达大学的物理学家吉姆-卡卡里奥斯(Jim Kakalios)说:"如果你能从[一部电影]的某些方面找到一些合理的科学知识,就会非常的受启发!"

以下是《星球大战》潜入科学文献的一些最好的、最新的和最出乎意料的方式----作为一种教学资源,作为一种灵感,以及作为一种通过很久很久以前的事件向来自遥远星系的人物提供建议。

如何炸毁死星

不仅死星让经济学家和政策分析家着迷,帝国的 "终极武器 "的复杂性和破坏力也让科学家和工程师暗暗着迷。

苏格兰赫瑞瓦特大学的土木工程教授盖伊-沃克说:"学生们是更喜欢什么公式,还是帝国进行曲的背景音乐?

沃克将现实世界的技术应用于臭名昭著的易爆死星,作为他的大型工程项目缺陷的一个例子。在从官方技术手册中获得其计划后,他和他的同事给了自己相当于四天的时间来测试两种不同的缺陷查找技术。

其中一个是20世纪70年代的电影,逐项列出了每个系统组件的缺陷,直到最后一个超级激光器的支流光轴。另一种更现代的方法将空间站想象成一个更抽象的分支网络,将漏洞定义为特别连接或关键位置的枢纽。

这两项分析于2016年发表在《人体工程学科学的理论问题》上,提供了混合的结果。20世纪70年代的技术不仅没有找到影片中的漏洞--一个不比老鼠大的热力排气口,而且还花了相当于10天的时间来完成。

然而,更现代的分析迅速确定了热力排气口和其他缺陷,包括死星安全性差的人工重力系统和缺乏生物战防御系统。

根据该研究,叛军的最佳举措是什么?沃克说:"你可以让R2-D2登录帝国网络并上传计算机病毒,""但那样你就会以《独立日》而告终--这远不如《星球大战》那么好。"

遥远星系中的医疗保健

从米迪亚人到光剑战斗伤害,《星球大战》充满了医学图像。

特别是天行者,他们受到了密切关注:卢克,因为他非常先进的机械臂,以及他的父亲阿纳金天行者,一个悲惨的绝地武士,他变成了达斯维达,可以说患有电影中最具标志性的呼吸系统疾病。

丹麦大学医院Rigshospitalet的医生Ronan Berg和Ronni Plovsing使用西斯领主独特的拨浪鼓来帮助教医学生如何诊断呼吸系统疾病,因为维德似乎拥有所有这些疾病。

他们的同行评审研究,对维达的呼吸习惯进行了逐个场景的分解,将维达的肺部问题归因于吸入穆斯塔法的热气体和火山粒子,在那里他在西斯的复仇中输给了欧比·旺·克诺比的高潮决斗。滚烫的气体使他的肺部长期发炎,组织因疤痕而增厚和变硬。

根据伯格的说法,研究结果表明,这套衣服是一个非正统的、可穿戴的加压高压舱,旨在迫使空气进入他的肺部。但是,即使这套衣服似乎也有助于维达的皮肤灼伤,但这并不是伯格的偏好。“我的首选治疗方法是肺移植,”他说,特别是因为器官捐赠对极权主义帝国来说应该很容易。

“为二把手获得一对有用的肺并不难,”他补充道。

进入达斯维达的头脑

星球大战宇宙的疾病不仅仅是身体上的。近年来,精神科医生转向《星球大战》的演员阵容,以更好地向医学生和更广泛的公众解释精神疾病的标志。

“这些都是每个人都可以理解的原型人物,”中佛罗里达大学医学院的法医精神病学家Ryan C.W. Hall说。“我们所有人都有痛苦和逆境。我们希望我们能像这些角色一样做得很好——我们站起来并克服。

精神病学文献尤其对阿纳金着迷。在2011年写给《精神病学研究》编辑的一封信中,由精神病学家埃里克·布伊(Eric Bui)领导的一个法国团队声称,阿纳金表现出边缘型人格障碍,这是一种严重的精神疾病,其特点是难以社交互动,冲动行为和不稳定的情绪。

如果诊断成立——目前还存在争议——天行者在地球人中并不是独一无二的。根据美国国家心理健康研究所的估计,超过三百万美国成年人分享了这种诊断。

不过,Bui指出,“准确诊断电影角色是非常困难的,如果不是不可能的话。我们工作的重点是提供一个可能对医学教育有帮助的例子。

“正如欧比旺所说,”他补充道,“'只有西斯领主才会处理绝对问题。

心灵的幽灵威胁

维德并不是唯一一个落在显微镜下的星球大战反派。今年早些时候,奥克兰大学的霍尔和苏珊·哈特斯·弗里德曼发表了三篇论文,分析了大量的星球大战英雄、恶棍和配角。

例如,哈特人贾巴(Jabba the Hutt)似乎表现出临床精神病患者的迹象。随心所欲的兰多·卡里西安(Lando Calrissian)可能有赌博成瘾。而原版三部曲中甜蜜悲伤的欧比旺克诺比可以帮助说明老年人抑郁的微妙迹象。

但霍尔强调,《星球大战》的教学价值也来自那些根本没有任何可诊断疾病的人。弗里德曼和霍尔发现,帕尔帕廷皇帝——统治银河帝国的残酷、冷酷的西斯领主——精神健康,自由选择造成宇宙伤害。

霍尔说,帕尔帕廷的例子很重要,因为“当你看到发生的可怕事情时,有时我们很容易想说所有问题都是由于精神疾病造成的。但患有精神疾病的人更有可能成为暴力的受害者,而不是实际实施暴力的人。

该团队还暂时诊断出前传中笨拙的贡根角色Jar Jar Binks患有注意力缺陷多动障碍 - 不是“Darth Jar Jar”粉丝理论中概述的那种操纵倾向,该理论认为Binks恶意使用原力作为帕尔帕廷的同谋。

霍尔认为宾克斯不太可能继续行动。此外,她指出,如果宾克斯与帕尔帕廷和他的各种学徒一起是西斯,“这将违反两个规则。

寻找真正的塔图因

《星球大战》开场,卢克被困在塔图因,一个充满渣滓和恶棍的贫瘠沙漠星球。但即使是这个荒凉的前哨站,也以奇妙的外星双日落的形式提供了意想不到的美丽。

塔图因是一种叫做环双星的奇怪行星,天文学家正在寻找现实世界的相似物。研究人员发现双星系统因其湍流的引力环境而令人着迷,这使得行星如何从星际尘埃中聚集起来变得复杂。

根据田纳西州立大学天文学家Matthew Muterspaugh的说法,它们也非常普遍,约占地球上可见的所有恒星的一半,因此量化它们的行星对于天文学家猜测外星生命的可能性至关重要。

在2000年代中期,波兰科学院的Muterspaugh和Maciej Konacki举行了有史以来最大规模的环双星行星狩猎活动。穆特斯波的舌头牢牢地插在脸颊上,将其命名为“在非单恒星环境中观察外行星的尝试”——简称塔图因。

Konacki将首字母缩略词描述为“几乎与项目本身一样令人印象深刻”,它扫描了双星的光谱,以寻找由轨道行星引起的明显摆动。

这个巧妙设计的名字似乎得到了乔治卢卡斯本人的赞许。Muterspaugh甚至接受了卢卡斯影业田园总部天行者牧场的VIP之旅。“这太棒了,”他说。

虽然TATOOINE的初步结果没有产生积极的ID,但开普勒太空望远镜的另一颗系外行星搜索已经证实了它们的存在。科纳基正在继续寻找环双星行星,他正在用一个名为Solaris的新型地面望远镜网络寻找环双星行星,该网络以波兰经典科幻小说命名。

天文学家怀疑,宇宙中的世界甚至比天行者干旱的母星更奇幻——就像他们之前和之后的许多精通星球大战的科学家一样,怀有一种惊奇感。

“宇宙比星球大战更有趣,”科纳奇说。“宇宙中有些东西比电影制作人能想出的更令人惊讶。

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