Weintraub tog tag i kontrollerna och lutade sig mot sökarens okular.

"Jag börjar till vänster", sa han.

Muhlenberg såg genom en kikare en liten flock som sakta rörde sig västerut. Plötsligt kastade de två fåren framför sig, krampaktigt upp sina huvuden, rusade bakåt, sköt de andra åt sidan och sträckte sig orörligt ut på marken. De som var kvar fick panik och rusade åt sidorna och rusade sedan fram. En osynlig stråle överföll dem en efter en.

Yu Dolgushin, "Generator of Miracles"

Romarna belägrade Syrakusa i två år, men stadens lilla garnison kämpade tappert, och angriparna ställdes ständigt inför obehagliga överraskningar. Grekernas främsta hopp var kanske deras enastående landsman - Arkimedes. Han är krediterad för att ha skapat många mekanismer som skulle vörda angripare, men den mest kända historien är hur han använde speglar för att bränna romerska skepp. Huruvida detta är sant eller inte, vi måste fortfarande ta reda på det, men vi kan med säkerhet säga att idén att slå fienden inte med en projektil, utan med "ren" energi har sedan dess blivit populär. Låt oss se hur det har utvecklats under mer än två tusen år.

Arkimedes - fakta eller fiktion?

Är detta den spegel som Arkimedes använde för att bränna den romerska flottan? Herr konstnär, gå och lär dig optik.

Det finns en välkänd legend om den första praktiska användningen av strålvapen, som ägde rum 212 f.Kr. under belägringen av Syrakusa av romarna. Enligt den kunde Arkimedes skapa en heliokoncentrator med spegel, med hjälp av vilken den romerska flottan brändes inom en pils räckvidd.

Det är värt att notera här att sedan de första omnämnandena, som inte är fyllda med detaljer och är av rent "dekorativ" karaktär, har legenden fått mycket misstänkta detaljer. Enligt vissa använde Arkimedes en parabolisk spegel. Andra kokade ner till det faktum att många platta speglar användes, orienterade så att deras reflekterade ljusstrålar sammanföll på den antända ytan. Vissa hävdade att grekiska soldater placerade speglar på Syrakusas väggar, medan andra var benägna till idén om speglar stelt monterade på en rörlig ram och riktade av en person.

Claudius Galen, forntida läkare

Lucian från Samosata. Att döma av hans listiga utseende kom han själv på historien om Arkimedes.

I princip, ur geometrisk optiks synvinkel, är det andra alternativet ett specialfall av det första, eftersom en rotationsparaboloid kan representeras som den begränsande övergången för ett sådant system av speglar med diametern på enskilda speglar som tenderar mot noll och deras antal tenderar till oändlighet. Men alternativet med en parabolisk spegel står inte alls emot kritik, eftersom för det första en revolutionsparaboloid med en brännvidd på hundra meter är jämn moderna medel det är svårt att skapa, och för det andra upptäcktes och beskrevs parabelns optiska egenskaper på 300-talet e.Kr. av den grekiske matematikern Pappus av Alexandria. Detta är förresten ett mycket viktigt argument mot hypotesen om "parabolisk koncentrator".

Den bysantinske matematikern och arkitekten från 600-talet Anthimius övervägde i sin essä "Om underbara mekanismer" alternativet att ett stort antal platta speglar reflekterar ljus till en punkt. Han fastställde antalet speglar som behövs för att antända ved till 24. Den enklaste beräkningen baserad på kunskap är dock maximal krafttäthet solstrålning vid havsnivå (0,1 W/cm²), visar att det kommer att uppnås med tjugofyra speglar maximal specifik effekt 2,4 W/cm². Även om speglarna är perfekta, energikällan är punktliknande, målytan är helt svart och målet i sig är orörligt, kommer dess uppvärmning under naturliga kylförhållanden inte att räcka för att antända träet (300°C). Observera att vi talar om de mest gynnsamma förhållandena, som inte tar hänsyn till många faktorer som avsevärt minskar enhetens effektivitet.

På en notis: Ett bra exempel på en termisk modell av Anthimia-projektet kan vara en vanlig elektrisk lödkolv med en värmeeffekt på 25 W. Arean av dess uppvärmda yta är cirka 10 cm² (ungefär samma specifika effekt). Och vari maximal temperaturen på dess yta (stick) når endast 200-220°C.

Georges-Louis Leclerc de Buffon

Den första naturvetare som försökte genomföra Anthimius förslag var den tyske matematikern Athanasius Kircher. I sin bok, The Great Art of Light and Shadow, publicerad 1674, säger han att han kombinerade solens reflektioner från fem platta speglar och fick betydande värme, även om det inte var tillräckligt för att sätta eld på ved.

År 1747 publicerade Buffon ett verk med titeln rättframt och konstlöst: "Uppfinnandet av speglar för att antända föremål på stora avstånd." Med hjälp av en mycket originell teknik bestämde han "förhållandet mellan verkan av ljus som reflekteras av en platt spegel och verkan av icke-reflekterat ljus" till 5 till 13. Den sammansatta heliokoncentratorn, byggd av mekanikern Passman enligt Buffons instruktioner, bestod av av 168 platta glasspeglar. Med dess hjälp lyckades Buffon antända den tjärade furubräda på ett avstånd av 150 fot (46 meter) en ljus solig dag.

Naturligtvis kan ett sådant experiment inte betraktas som en rekonstruktion som bekräftar legenden i alla fall, eftersom glasspeglar av lämplig kvalitet var otillgängliga för Archimedes på samma sätt som Buffon var otillgänglig, till exempel en mobiltelefon. Men även med alla knep, lyckades Buffon inte uppnå ett avstånd som skulle göra Archimedes "strålevapen" taktiskt fördelaktigt. På ett avstånd av femtio meter är det mycket lättare och mer effektivt att skjuta en flotta med ballista, vilket ger angriparna inte en enda chans.

Legenden om den brända romerska flottan uppmärksammades av sådana framstående vetenskapsmän som Johannes Kepler och Rene Descartes. Det var de som blev de första "förstörarna" av denna legend, som försökte bevisa dess inkonsekvens matematiskt. Deras bevis kan naturligtvis argumenteras, eftersom det var skolastiskt och inte övervägde konceptet specifik effekt tillräcklig för tändning.

Denna legend väcker fortfarande experimenterandes sinnen. Experiment utfördes upprepade gånger samtidigt som historisk sannolikhet bibehölls, under vilka föremål antingen fattade eld, rökte eller helt enkelt värmdes upp. Resultaten av dessa rekonstruktioner dokumenterades som regel inte, utan fanns endast i tidskrifter av långt ifrån vetenskapligt format.

Problemet med sådana experimentella tester är att det är omöjligt att på ett tillförlitligt sätt återge omständigheter som ägde rum för mer än två tusen år sedan. Det är lika omöjligt att bedöma hur väl rekonstruktionernas speglar motsvarar dåtidens speglar.

Den enda dokumenterade rekonstruktionen genomfördes berömt program"MythBusters" I avsnitt 16 (säsong 2) visades att det på kort avstånd och med hjälp av modern teknik för att göra stora prefabricerade solkoncentratorer går att antända ett träd. Men med hänsyn till tekniken från Arkimedes tid har legenden fått status som vederlagd.

Efter att avsnitt 16 sänts fick programredaktören brev från indignerade tittare som hävdade att kontrollen var felaktig. Detta var anledningen till nummer 46 (säsong 3), som förberedelse för vilken en tävling anordnades mellan tv-tittare som var redo att tillhandahålla sin egen version av spegeldesignen. Den slutliga domen förblev dock oförändrad med ändringen "extremt opraktisk och ineffektiv jämfört med de typer av vapen som fanns vid den tiden."

Från legender till projekt

Intressant nog hade den ovan nämnda Buffon, trots erhållna resultat, inga illusioner angående stridsanvändningen av heliokoncentratorn. Han såg i denna enhet endast en värmekälla som var nödvändig för "rena" kemiska experiment. Eftersom Buffon var en naturvetare, det vill säga en inbiten utövare, förstod Buffon att en sådan anordning i alla avseenden skulle vara underlägsen inte bara artilleri utan också infanterihandeldvapen.

Början av 1900-talet gav upphov till många galna projekt relaterade till den då populära idén om "dödsstrålar". De betydde allt från mystiska radiofrekvenser som sänder till människokroppen ordern att dö, till den inte mindre mystiska "överföringen av elektricitet utan ledningar", att meja ner de framryckande formationerna av fientligt infanteri renare än en Mars "värmestråle". Uppfinnarnas fantasi, berusade av den senaste upptäckten av radiovågor, kände varken mått eller gränser.

S:t Petersburg-professorn Mikhail Filippov hävdade att han hade hittat ett sätt att överföra energi över långa avstånd stötvåg kemisk explosion med hjälp av en elektromagnetisk våg. Nu förstår vilket skolbarn som helst det absurda i sådana uttalanden, men Filippov, det verkar, togs så allvarligt att han skickades till nästa värld utan att vänta på praktiska resultat.

Italienaren Giulio Ulivi, som begåvat poserar som kemist och uppfinnare, erbjöd det brittiska amiralitetet sin egen utveckling av fjärrdetonation av minor med några okända röntgenstrålar, och bad om ett "pig in a poke"-pris på fem miljoner pund. Amiralitetet ansåg inte att det var möjligt att skaffa sig en sådan tvivelaktig "know-how", men gav italienaren möjlighet att visa det i praktiken. Som ett resultat avslöjades förfalskningen, Ulivi utvisades i skam till Italien, där han fortsatte sin "F-ray scam", och betonade det faktum att han döpte sina strålar för att hedra den italienska amiralen Fornani, som var mycket populär då. tid. Den italienska polisen visade sig dock vara okänslig för billig patriotism, öppnade Ulivis laboratorium, genomförde en sökning och hittade starka bevis som tydde på att ägaren till laboratoriet var en vanlig skurk.

Utvecklingen av idén om "strålevapen" bidrog till stor del av den enastående vetenskapsmannen och inte mindre enastående bluffaren Nikola Tesla, som gav moderna konspirationsteoretiker mycket att tänka på. Strax före hans död meddelade Tesla att han hade kolossal beam vapenteknologi. destruktiv kraft. Tesla lämnade dock ingen information som kunde kasta ljus över dess eventuella enhet.

Guglielmo Marconi

Nikola Tesla

Harry Grindell Matthews, en brittisk elektroingenjör, vann en bra summa från staten för utvecklingen av sina egna "strålar" - 25 tusen pund. Under tio års arbete gav han dock inga betydande resultat. Detta ledde till en enorm skandal, under vilken Matthews utan framgång försökte utpressa Storbritannien genom att erbjuda sina tjänster till Frankrike. Naturligtvis, i skandalens kaos, försvann alla dokument som påstås innehålla en beskrivning av Matthews arbete på ett mystiskt sätt.

Söker efter radiofrekvenser, föra döden, har länge och utan framgång tillskrivits Guglielmo Marconi. Dessa idiotiska rykten retade uppfinnaren av radiokommunikation så mycket att han upprepade gånger utfärdade ett vederlag. Men anhängare av det "onda geniet" Marconi var så imponerade av tanken på hans sökande efter "dödsstrålar" att de inte alls tog deras idols vederläggningar och protester på allvar. I slutet av 1935 påpekade Marconi, i sin nästa intervju, när han berörde de ökända strålarna, de exceptionella möjligheter som ligger i användningen av decimetervågor i militära angelägenheter. Men han menade inte "dödsstrålar", utan snarare inriktning av styrda projektiler med en starkt riktad stråle.

Den allmänna vurm som orsakades av olika "dödsstrålar" varade i nästan fyrtio år. Många bedragare och charlataner tjänade bra på förkrigshysterin, när många stater, mer än något annat, var rädda för att gå miste om chansen att lägga vantarna på ett annat "supervapen" som skulle tillåta dem att diktera sin vilja till värld. Inga överväganden från förnuftiga vetenskapsmän togs i beaktande, eftersom de belopp som uppfinnarna begärde var obetydliga enligt statliga normer, och fördelarna kunde vara oändligt mycket större.

Militära underrättelsetjänstrepresentanter gjorde också ett bra jobb stora stater, skapa "på knäet" ett annat galet projekt och försiktigt "sälja" det till representanter för fiendens underrättelsetjänster. Sådana handlingar ledde till det oundvikliga försvinnandet av den vetenskapliga potentialen hos en potentiell fiende, eftersom identifiering av en "attrapp" ibland tog tiotals och till och med hundratusentals mantimmar av högt kvalificerad personal.

Från projekt till fiktion

Det var så Lucas lärde sig att de fruktansvärda strålarna som orsakar döden kan ses från sidan.

Som en formidabel destruktiv kraft kom "värmestrålen" in på den litterära scenen först 1897. H.G. Wells var en utmärkt författare, men hans naturvetenskapliga kunskap sträckte sig inte längre än till biologi. Därför stod beskrivningen av funktionsprincipen för termiska Marsvapen inte upp för kritik ens när jag skrev "War of the Worlds." Men även i områden mycket nära biologi gjorde författaren till "Den osynliga mannen" ett kolossalt misstag, eftersom det i slutet av 1800-talet var fullt möjligt att dra den enda korrekta slutsatsen att den osynliga mannen skulle vara helt blind. Men låt oss inte vara alltför kräsna när det gäller de magnifika verk som många generationer av pojkar och flickor har läst.

År 1925 nämnde den amerikanske kemisten och författaren Nictzin Wilstone Dyalhis, i berättelsen When the Green Star Waned, först en sprängare – ett individuellt energivapen. Mer exakt, det hette Blastor (det stämmer, med en respektfull versal). Det nämns inget om funktionsprincipen för denna "blastor" i berättelsen, men att döma av beskrivningen av handlingen är det ett strålvapen. Och i vår vanliga stavning dök sprängaren först upp femton år senare i berättelsen Coventry av Robert Heinlein.

Det är helt otänkbart att diskutera strukturen och funktionsprincipen för en sprängare, eftersom detta ord hänvisar till en bred klass av individuella handeldvapen som inte använder den kinetiska energin hos en projektil. Detta inkluderar kvantgeneratorer, plasmaacceleratorer, riktade elektrostatiska urladdningar och okända disintegratorer som förstör intermolekylära och till och med intramolekylära bindningar av målet med strålning. Det finns också beskrivningar av sprängare, vars funktionsprincip bara går att gissa sig till.

Det här är intressant: I Frank Herberts Dune finns laserpistoler, men ingen använder dem rutinmässigt. Faktum är att nästan alla använder sköldar - både enskilda och som täcker hela byggnader, och en stråle som kommer in i sköldfältet leder till en kärnvapenexplosion med ganska förståeliga konsekvenser.

Moderna illustratörer skulle närma sig frågan väldigt annorlunda.

1927 skrev Alexei Tolstoy den epokgörande "Hyperboloid of Engineer Garin." Kanske för första gången fick strålvapen åtminstone någon begriplig beskrivning. Enligt honom bildades värmestrålen av två konfokala paraboliska reflektorer (variation Cassegrain-scheman), koncentrerar den termiska strålningen från brinnande kolpyramider. Förutom det felaktiga namnet på paraboliska reflektorer som hyperboloider, var den optiska designen i sig ganska funktionell. Omöjligheten att skapa en sådan anordning i verkligheten var att värmekällan inte och inte kunde ge ett parallellt flöde av infraröd strålning.

Även 1927 skrev Alexander Belyaev "Struggle on the Air", ett groteskt verk som beskrev militär användning av destruktiva radiovågor. Den här romanen blev en underbar sammansmältning av ironi, dystopi och handling - en framtid där ett utopiskt kommunistiskt Europa står emot den komiskt karikerade, "borgerliga" kapitalismen i Amerika, ett krig av högprecisionsmaskiner som kontrolleras på avstånd, viftar barriärer mot staters gränser.

Inom science fiction, som man kunde förvänta sig, visade sig "dödsstrålar" vara mycket mer sega än i pseudovetenskapliga projekt under perioden med "radiostråleboom". År 1939 skrev Yuri Dolgushin sin "Generator of Miracles", en betydande del av detta är historien om den tyska uppfinnaren som skapade en installation för att överföra elektricitet trådlöst över avstånd. Men Nazitysklands militära ledning misslyckades naturligtvis inte med att förvandla denna uppfinning till ett vapen som dödar människor på avstånd. Framgången för romanen var så stor att Dolgushin 1959 släppte sin andra version, reviderad för att ta hänsyn till tidsandan.

Från science fiction till spel

Det är absolut omöjligt att lista alla typer av strålvapen i spel, eftersom utvecklarna inte följer någon tydlig klassificering. Låt oss därför gå igenom de mest anmärkningsvärda exemplen som soldaterna från den virtuella fronten var beväpnade med.

Command & Conquer 3. Tillsammans, säger de, är det lättare att slå pappa.

Dödsspår. Osportsligt beteende omfattas ibland av reglerna.

Det första laservapnet jag stötte på i spelet dök upp i det oförglömliga UFO: Fiende okänd, skapad av den världsberömda Microprose. Förutom väldigt användbar egendom utan ammunition var laservapen mycket kostnadseffektiva att tillverka. Det var tillverkningen av lasergevär (liksom kroppsrustningar) som gav mig möjligheten att bli självförsörjande och inte vara beroende av extern finansiering.

I Command & Conquer nya typer av balkvapen dök upp. För det första, jonkanon på satelliten. Dess slagkraft var medelmåttig, men precisionsslag vid rätt tidpunkt kunde förändra slagets gång. Ett annat vapen, mycket viktigare för att passera, är Ljusets Obelisk, som lite senare, i andra kriget, skaffade en yngre bror - lasertorn, som inte kräver strömförsörjning. Nåväl, under tredje kriget nådde lasertekniken sin topp. Strålvapen, lasertankar, stridsflygplan och till och med barnvagnar dök upp.

I Total förintelse det var möjligt att bygga billiga och ganska effektiva lasertorn - var och en kunde mycket väl ha stått för hälarna på mycket dyrare enheter före sin död. Handlingsområdet är inte så stort, men det skulle kunna ökas om installationen placerades på en kulle - ett fullfjädrat tredimensionellt landskap dök upp i denna strategi för första gången.

I Imperium i krig- ett spel baserat på sagan om George Lucas - vädereffekter tas med i beräkningen när du använder laservapen. I klart väder är lasrar mycket mer användbara än i regn: droppar skingra energi, och det är bättre att lita på raketer.

Det är omöjligt att inte komma ihåg och Ramla ut, där den Utvalde förr eller senare fann främmande sprängare, som inte krävde ammunition och gjorde vår hjältes framtida liv mycket bekvämare.

Fans av förstapersonsskytte kommer inte heller att lämnas utan strålvapen. Det finns i många sci-fi actionfilmer. Även i RÄDSLA., som verkar beskriva den närmaste framtiden, det finns ganska effektiva laservapen. Vad kan vi säga om sådana pelare i genren som Skalv eller Overklig. Men i inhemskt spel Gift lasern är närvarande, men utför en hjälpfunktion - det är mycket bekvämt att skjuta kokonger från den utan att slösa ammunition på dem. Men i ett av de senaste sci-fi-spelen - Masseffekt - balkvapen hålls inte i hög aktning. Och av en helt okänd anledning.

Det bör noteras att i förstapersonssyn är det ibland svårt att förstå hur strålvapen skiljer sig från icke-strålvapen. Så till exempel i Red Faction II det finns en järnvägspistol Magnetskena förare, som har mycket liten likhet med en verklig järnvägsvapen, men den skjuter en blå stråle mycket bra genom alla hinder. Principen för dess funktion förblir ett mysterium för mig.

Från spel till verklighet

Verkligheten visade sig vara mycket mer klumpig och hård än science fiction-författares fiktion och speltillverkarnas fantasi. De enheter som författare, manusförfattare och designers så lätt introducerade i böcker, filmer och spel visade sig vara orealiserbara i praktiken än i dag. Det meningslösa sökandet efter "dödsstrålar" fortsatte i många år. Alla rader av radiovågor prövades - från myriameter till mikrovågor, deras tänkbara och ofattbara kombinationer, de mest exotiska typerna av modulering och polarisering - allt visade sig vara förgäves. Tydligen var Moder Natur helt likgiltig inför tanken att någonstans i hjärnans djup skulle det finnas en sorts "fjärrkontroll" som styr grundläggande livsfunktioner.

Samma fel drabbade vapen baserade på elektrostatiska urladdare och strömmar av laddade eller neutrala mikropartiklar (så kallade strålvapen). I det första fallet var orsaken okontrollerbarheten av urladdningen och oförutsägbarheten i dess väg, och i det andra, atmosfärens ogenomträngliga sköld, sakta ner partiklarna till helt fredliga hastigheter.

Den termiska effekten av elektromagnetisk strålning, som beskrivs av Herbert Wells och Alexei Tolstoy, har dock inte avbrutits. Det enda problemet var att fokusera flödet av kvanta till en parallell koncentrerad stråle. Detta kunde inte göras med hjälp av geometrisk optik av den enkla anledningen att det inte fanns någon idealisk punktkälla.

Och i början av 60-talet av 1900-talet skapades en källa till koherent strålning i det optiska området - laser. Det var han som, tack vare särdragen hos driftsprincipen och enheten, kunde tillhandahålla ett nästan parallellt flöde av fotoner med en helt ouppnåelig kraftflödestäthet.

Prokhorov, Basov, städer. Dessa människor skapade lasern.

Den första lasern skapades 1960 av amerikanen T. Maiman. Men källan till koherent mikrovågsstrålning är maser- dök upp mycket tidigare, 1954. Den skapades av de sovjetiska forskarna Nikolai Basov och Alexander Prokhorov, och parallellt med dem, den amerikanske fysikern Charles Townes. Tio år senare blev de alla nobelpristagare i fysik.

Faktum är att både lasern och masern använder samma princip. Låt oss titta närmare på vad den består av.

Lasermysterier händer i laboratoriers mörker.

Både laser och maser är förkortningar som återspeglar principen för deras funktion, stimulerad emissionsförstärkning. Endast i fallet med en laser betyder den första bokstaven "ljus", och i fallet med en maser betyder det "mikrovågor".

Som du säkert vet kan atomernas omloppselektroner absorbera och avge elektromagnetiska kvanta. En elektron som har absorberat ett kvantum går in i den sk upphetsad stat. Den stannar i den under extremt kort tid, varefter den avger en foton med samma våglängd och återgår till stationär skick. Om exciterade elektroner kunde tvingas att samtidigt sända ut fotoner i samma riktning, skulle resultatet bli en puls med enorm destruktiv kraft. Men sådan konsekvens är praktiskt taget ouppnåelig om vi pratar om om vanliga energiövergångar.

Det finns dock ämnen där atomernas elektronskal interagerar med varandra på ett sådant sätt att s.k. metastabil nivåer. Deras kärna är att inte alla energiövergångar är tillåtna av kvantmekanikens lagar. Således kanske den exciterade elektronen inte återvänder till en stationär bana, men efter att ha förlorat lite energi till en icke-strålningsövergång, hamnar den i en slags "fälla" - en metastabil nivå. Övergången till en stationär bana från den är förbjuden, så teoretiskt kan elektronen förbli i ett exciterat tillstånd under en godtyckligt lång tid. I praktiken beräknas livslängden för en elektron i ett metastabilt tillstånd i millisekunder, vilket är miljontals gånger längre än tiden för en konventionell strålningsövergång.

Laboratorium
helium-neon laser. Det är inget farligt med det.

Med hjälp av metastabila nivåer kan vi uppnå den så kallade inversa populationen, det vill säga det ögonblick då de flesta elektronerna verkar "leva" i metastabila nivåer. Om det i detta ögonblick finns åtminstone en foton med en viss våglängd i systemet, kommer det att orsaka en lavinliknande "kollaps" av elektroner och frisättning av fotoner. Det speciella med denna process är att en foton som slås ut av en annan foton kommer att ha exakt samma frekvens, riktningsvektor och fas. Det vill säga dessa fotoner kommer att vara sammanhängande.

Men det är inte allt. Stimulerad emission kommer fortfarande inte att vara riktad, eftersom det är omöjligt att säkerställa närvaron av en initial foton som rör sig i önskad riktning. För att bilda en parallell strålning används ett system med två parallella speglar - resonator. Genom att upprepade gånger reflektera från speglarna kommer strömmen av koherenta fotoner att börja slå ut fler och fler fotoner från de metastabila elektronerna, också koherenta till dem. Och fotoner med en annan riktning kommer snabbt att lämna laserns arbetskropp och kommer inte att påverka den fortsatta processen.

För att ta bort energi från lasern görs en av speglarna genomskinlig. Det är genom den som den mest kända laserstråle.

Så här fungerar den enklaste rubinlasern i allmänna termer. Vi lyser grönt ljus, vi blir röda.

Tekniskt sett är utformningen av en solid state-laser mycket enkel. Cylindrisk kristall arbetsvätska placerad mellan två speglar resonator och är i ett av fokuserna elliptisk rörformig reflektor. Vid dess andra fokus finns en puls pumplampa. Det är faktiskt hela strukturen. Men dess uppenbara enkelhet är vilseledande. För stabil laserning måste kristallen vara optiskt felfri, speglarna måste vara strikt parallella och alla optiska ytor måste vara perfekt polerade. För lasrar infördes till och med en speciell klass av ytrenhet. Det är därför en laser är en mycket exakt och ömtålig enhet som är absolut intolerant mot vibrationer, fukt och damm. Och det är av denna anledning som lasrar länge har förblivit laboratorie- och industriella enheter, olämpliga för några militära ändamål.

Masern använder samma princip för att pumpa och invertera populationen av nivåer, men den är utformad annorlunda. Det finns inga speglar eller pumplampor i den, och deras funktioner utförs av volymetriska resonatorer och mikrovågsgeneratorer. Masers fick aldrig utbredd praktisk användning. De används i fysiska experiment, rymdkommunikation och metrologi.

Lasrar i praktiken

Laserskärning av plåt. Det är bättre att inte titta här utan skyddsglasögon.

Egenskaperna hos laserstrålning har gjort det möjligt för lasern att penetrera många områden av mänsklig aktivitet. Industri, medicin, kosmetologi, olika skannrar och projektorer, kommunikation, informationsteknologi- Den här listan är långt ifrån komplett, och en komplett kommer att ta för mycket plats.

Carl Gustav granatkastare med lasersikte. Det finns ingen chans att missa.

Balkens skäregenskaper används inom metallbearbetning, elektronik och kirurgi. Oöverträffad koherens och monokromaticitet, vilket gör att strålen kan fokuseras till dimensioner i storleksordningen av våglängden - inom datavetenskap, strålparallellism - i kommunikationer, säkerhetssystem och kontaktlös läsning av streckkodsinformation.

Med förbättringen av tekniken, skapandet av olika konstruktioner, typer av arbetsvätska och pumpningsmetoder har lasrar fått tillräcklig tillförlitlighet som passar militären. Men direkt stridsanvändning av strålens energiegenskaper är för närvarande inte aktuellt. I moderna arméer Laseravståndsmätare, lokaliserare, målbeteckningar, kommunikationslinjer används i stor utsträckning - det vill säga hjälpmedel som kan förbättra noggrannheten hos befintliga vapen.

Det finns naturligtvis möjlighet att använda laser som icke-dödliga medel, förblindande fiendens arbetskraft. dock internationella överenskommelser dessa vapen, utvecklade och använda uttryckligen, är förbjudna. Detta förbud är dock ganska vagt, så det finns många kryphål för att använda det. System som inte orsakar permanent blindhet faller dock inte under detta protokoll. Till exempel kan en laserpuls tillfälligt blinda en prickskytt och hindra honom från att göra ett riktat skott.

Laserundertryckningssystem används också mot högprecisionsvapen som styrs av laserbelysning av målet. När belysningen detekteras genereras en kraftig kort puls i dess riktning, vilket inaktiverar styrenheten för den styrda missilen. Men mot missiler med ett "polarisationskors" styrsystem, som skickas utan att direkt belysa målet, kommer ett sådant system att vara maktlöst.

Det här är intressant: laseravståndsmätare modern tank skulle mycket väl kunna användas som ett improviserat vapen för direkt förstörelse. För att göra operatören av en bärbar ATGM oförmögen räcker det ibland att mäta dess räckvidd och bränna ut näthinnan med en laserpuls.

Mikrovågssammanhängande källor har också kommit väl till pass när man sprider civila demonstrationer och stoppar upplopp. Mikrovågsstrålningen absorberas intensivt av mänsklig hud och skapar en outhärdlig brinnande effekt utan att orsaka betydande hälsoskador. Sådant är till exempel Active Denial System (ADS), som använder radiofrekvent strålning på cirka 100 GHz och utvecklats för att skydda ambassader. Utvecklarna förnekar inte att samma system kan användas för att undertrycka upplopp utan större modifiering. Sådana enheter är dock för skrymmande och ineffektiva för att användas på slagfältet.

För- och nackdelar med balkvapen

Ett ljus som alla andra elektromagnetisk strålning, sprider sig med högsta möjliga hastighet. Detta, i kombination med utbredningens rakhet, gör lasern oöverträffad när det gäller enkel guidning, noggrannhet och hastighet av vapenattack. Men modern teknik gör det möjligt att skapa högprecisionsvapen "avfyra och glömma" som oberoende siktar på ett mål, spårar dess rörelse och till och med manövrar för att förhindra att de blir nedskjutna.

Det verkar som att detta absurda monster enligt rykten är en laserpistol. Om den inte steker kommer den att döda dig av skratt.

Så här ser, enligt formgivarna, framtidens infanterists laservapen ut. Tja, ganska rimlig i storleken.

En klassisk laser kräver inte ammunition, den kräver bara strömförsörjning. Det är sant att om vi tar hänsyn till massan av batterier som är nödvändiga för dess drift, eller massan av en elektrisk generator som motsvarar egenskaperna, visar det sig att den effektiva belastningen av ett sådant system är mycket värre än för en fat eller raketartilleri.

Lasern har ingen rekyl som stör målet för efterföljande skott. Men återigen, precisionsvapensystem är också okänsliga för rekyl, eftersom den exakta inriktningen av missilen utförs efter dess lansering.

Laserpulsen är inte utsatt för vinddrift, Corioliskraft och andra problem som förgiftar livet för krypskyttar och artillerister. Men å andra sidan är lasern ineffektiv i förhållanden med dimma, intensiv värme updrafts, damm, tät vegetation.

Andra skäl hindrar också stridsanvändningen av högeffektslasrar. Själva strålen, trots sina exceptionella energiindikatorer, kan inte tränga igenom något hinder, som visas i Science fiction-filmer. Det förångade barriärmaterialet skapar ett ogenomskinligt moln av högtemperaturplasma, som absorberar strålens energi. Det vill säga, för att penetrera tjock pansar krävs en lång pulseffekt så att plasman i det förångade området hinner svalna och försvinna. Naturligtvis är det helt orealistiskt att hålla strålen på det attackerade området av rustning under stridsförhållanden. Det är dock möjligt att framgångsrikt träffa fiendens personal, men effektiviteten av denna metod, med hänsyn till strålens diameter, skjutsektorn, kostnaden för lasern och komplexiteten i dess underhåll, kommer att vara mycket lägre än så. av det vanliga skjutvapen.

Kilowattlaser på en armé-SUV. Det ser imponerande ut, men inger inte förtroende.

På bilderna är det alltid möjligt att skjuta ner vad som helst med laser, från en ballistisk missil till en artillerigranat.

Det är en myt: från så kraftfull som du vill laserstråle Du kan skydda dig med en spegel. I praktiken detta bra ide Inte bekräftat. Faktum är att varje spegel är ofullkomlig - mikroskopiska defekter börjar absorbera energi och sprids snabbt över hela ytan. Detta kommer också att underlättas av damm och smuts, oundvikligt i stridsförhållanden.

På vägen mot att skapa kraftfulla stridslasrar lämpliga för drift i atmosfären finns ytterligare ett hinder - det s.k. självfokusering (självkanalisering) av strålen. Luften i strålkanalen beter sig extremt olinjärt och kan bilda speciella "linser" som smalnar av strålen till en situation med "lasernedbrytning", det vill säga en plasmagnista, bortom vilken strålen inte längre utbreder sig (högtemperaturplasma är ogenomskinlig för elektromagnetiska vågor). Utåt ser det ut som en sprakande kedja av mycket ljusa gnistor som löper längs strålen mot lasern. Du kan naturligtvis använda en parabolisk koncentrator för att fokusera laserstrålen på ett mål, men dess storlek, skörhet och öppenhet skulle göra systemet till ett utmärkt mål för attack.

Idag finns det ett antal forskningsprogram som rör taktisk användning av laservapen. Alla är i olika stadier av beredskap, men ingen har ännu producerat en effektiv prototyp av laservapen som är lämplig för stridsanvändning. Och de arbetar alla på tunga land-, sjö- och luftuppskjutna stridsplattformar utformade för att försvara sig mot attacker från precisionsstyrda vapen och ICBM-stridsspetsar.

Så här ser Starfire ut från ovan. Var försiktig, det är en koldioxidlaser riktad mot oss!

Individuella strålvapen som kan förstöra en fiendesoldat förblir fortfarande science fiction. Anledningen till detta är den extremt låga lasereffektiviteten stor massa dess strömförsörjningssystem. För varje joule energi som avges kommer hundratals och till och med tusentals joule batterienergi att krävas. Till exempel kan ett blybilsbatteri med en kapacitet på 60 Ah leverera cirka två megajoule energi på några timmar. Ur laservapensynpunkt är detta oacceptabelt, eftersom stridsimpulsen måste bära en energi på minst flera hundra joule. Och med en eldhastighet på minst ett skott per sekund kommer detta att resultera i en effekt på hundratals watt. Med hänsyn till den obetydliga effektiviteten hos en kraftfull laser, visar det sig att en strömförsörjning på tiotals kilowatt kommer att krävas.

Kanske kommer ett genombrott inom detta område att ske med tillkomsten av billiga, kompakta, lätta och energikrävande kraftkällor, men hittills har inga trender i riktning mot detta observerats. Men utseendet på sådana källor kommer inte att lösa problemet med laserkylning - all energi som inte går förlorad med laserpulsen kommer att frigöras i form av värme.

Lasrar - redo för strid!

Boeing 747 med laservapen ombord

Som vi redan har fått reda på har handsprängare, lasergevär och andra strålvapen för individuellt bruk endast plats i fantasyromaner. Stridslasrarna som för närvarande utvecklas är skrymmande och kräver enorma mängder energi. De vanligaste är excimerlasrar, där energin för skottet frigörs under en kemisk reaktion. Således finns problemet med unik ammunition även här. De huvudsakliga arbetsområdena är relaterade till fartyg, flyg och stora marksystem.

Demonstrationsversion av THEL-systemet.

Lasersystem THEL (Tactical High Energy Laser), skapad av Northrop Grumman och även känd som Nautilus-lasersystemet, har inte kraften hos ATL, men kan användas på markbaserad mobila plattformar(MTHEL). Detta system är också baserat på en gaslaser, men en dfluor-deuteriumlaser. Dess uppgift är att förstöra raketvapen och artillerigranater med hög precision genom att värma dem till laddningens eller bränslets detonationstemperatur. Än så länge finns detta system i form av ACTD (Advanced Concept Technology Demonstrator), det vill säga att det också är i ett demonstrationstillstånd. Dess utsikter är ganska goda, eftersom kostnaden för ett "skott" redan i detta skede uppskattas till endast $3 000. Detta belopp gör THEL till ett helt konkurrenskraftigt system. Men trots detta avbröts programmet 2006 på grund av prototypens överdrivna skrymmande och bristen på sätt att minska dess dimensioner.

Sovjetiskt flyglaboratorium 1A

HELLADS-systemet leder en kalibreringspuls. Det är inte farligt än, men det är redan skrämmande.

Sovjetunionen testade också laservapen. I mitten av 1970-talet. Taganrog Machine-Building Plant uppkallad efter. Georgy Dimitrov fick förtroendet att skapa ett speciellt flygkomplex A-60 (1A) - ett flygande laboratorium för att testa laservapen baserat på transportflygplanet IL-76MD. Grundmodellen av flygplanet har genomgått stora modifieringar. I fören, istället för en vanlig väderradar, installerades en glödlampsformad kåpa med målbeteckningsutrustning. På sidorna av flygkroppen, under kåpan, fanns det turbogeneratorer för ett extra kraftsystem som säkerställde driften av ett speciellt komplex. På grund av hög energiförbrukning behövde även standard APU bytas ut. Lastluckan togs bort, och själva luckan syddes upp. För att inte förvärra aerodynamiken hos flygplanet med en annan kåpa gjordes lasersändaren indragbar. Toppen av flygkroppen mellan vingen och fenan skars ut och ersattes med en gångjärnsförsedd lucka bestående av flera segment. De drogs in i flygkroppen, varefter emittertornet förlängdes.

Den första flygningen av 1A-produkten ägde rum den 19 augusti 1981, men snart brann planet till marken på militärflygfältet vid USSR Air Force State Research Institute. Som ytterligare utredning visade var brandorsaken brottslig vårdslöshet av tekniker som försökte tömma alkoholen och orsakade branden.

Tio år senare, den 29 augusti 1991, lyfte det andra flyglaboratoriet, som heter 1A2. Ombord fanns en ny version av specialkomplexet, modifierad enligt resultaten av tester utförda på 1A. Detta laboratorium finns fortfarande, men inga tillförlitliga resultat av dess verksamhet eller prestandaegenskaperna hos specialutrustning kunde hittas.

I annan tid Det fanns flera program för att utveckla havsbaserade lasrar. Men alla visade sig vara ineffektiva på grund av extremt ogynnsamma förhållanden för användning av laservapen.

För att sammanfatta vår bekantskap med strålvapen vill jag notera det faktum att, till skillnad från science fiction-litteratur och datorspel, är den militära användningen av lasrar i verkligheten idag uteslutande defensiv till sin natur. Och detta kan inte annat än glädjas.

TILL nya typer av massförstörelsevapen omfatta vapen baserade på i grunden nya fysikaliska och kemiska fenomen, egenskaper och tekniska principer: geofysiska (meteorologiska, miljömässiga), genetiska och etniska, infraljud, beam (laser, grazer, beam), radiofrekvens, radiologisk, rymd, etc.

Geofysiska vapen representerar en komplex påverkan på processer i jordens litosfär, atmosfär och hydrosfär.

Meteorologiska (atmosfäriska) vapen- detta är en påverkan på makrofysiska processer i atmosfären för att ändra den lokala energibalansen. Genom att spraya vissa kemikalier i "varma" (som består av vattendroppar) och "kalla" (som består av iskristaller) moln, kan du antingen skingra dem eller skapa konstgjort regn. Nederbörden kan ökas kvantitativt till 200-300 mm, vilket utgör en stor fara för låglänta och fuktiga områden. Sålunda, 1963, under tre dagars meteorologiskt krig, uppgick nederbördsnivån i en av regionerna i Vietnam till 858 mm, vilket ledde till att dammar bröts och stora områden med jordbruksmark översvämmades.

Sådd åskmoln silverjodid eller kasta små metallnålar i ett moln, kan du orsaka blixtnedslag som tjänar taktiskt vapen att besegra människor.

Miljövapenär en uppsättning åtgärder som genomförs i stor skala som syftar till att kränka naturliga förhållanden livsaktivitet. Sprayning i den övre atmosfären av ämnen som absorberar solenergi eller värme från jorden kan orsaka en kraftig lokal nedkylning eller icke-kylning av jordens yta. Riktade kärnvapenexplosioner i geologiska formationer, på kontinentalsockeln, genom kollapsande glaciärer kan orsaka konstgjorda jordbävningar, stormvatten (litosfäriska och hydrosfäriska vapen) etc.

Särskilt farligt är användningen av metoder och medel (stratosfäriska kärnexplosioner, införande av kemiska reagenser i ozonskiktet) som förstör planetens ozonskikt (geospace och ozonvapen).

Irreparabel miljökonsekvenser möjligt med användning av kärnvapen med hög effekt.

Användningen av kärnladdningar med en total effekt på 5000 Mt (ungefär 1/10 av alla kärnladdningar) kommer att skapa en katastrofal situation på jorden. Från den direkta påverkan av kärnvapenens skadliga faktorer kommer 1,5-2 miljarder människor att dö, cirka 225,5 miljoner ton aerosol och damm kommer att släppas ut i atmosfären, vilket resulterar i att intaget av solstrålning kommer att minska med 90% , vilket kommer att orsaka katastrofala globala klimatförändringar (kärnkraftsvinter). Enligt scenariot kommer temperaturen på jordens yta att minska med i genomsnitt 15-20 °C, och i vissa områden (Sibirien, USA:s östkust) med 40 °C. Havet kommer att förbli relativt varmt (temperaturen sjunker med 1-2 °C), men temperaturskillnaden mellan land och hav kommer att orsaka orkaner och stormar.

På grund av brist på solstrålning kommer fotosyntesprocessen att sluta, växters död kommer att leda till djurs död, det vill säga födocykeln kommer att störas på land och i havet. Ozonkoncentrationen kommer att minska med 30-70%, och flödet av UV-strålning kommer att öka 100 gånger. Det kommer att ta 100 år att återställa atmosfärens tidigare struktur.

Följd radioaktiv smitta och penetrerande strålning kommer att minska immuniteten hos de flesta människor, vilket orsakar smittsamma komplikationer. En katastrofal epidemiologisk situation kommer att utvecklas på jorden – pandemier av olika infektioner (influensa, pest, kolera) kommer att börja spridas. Antalet cancerformer, särskilt leukemi (blodcancer), kommer att öka kraftigt. Frekvensen för manifestation av dess olika former i den överlevande befolkningen på jorden kommer att vara 10-11 tusen människor. per 1 miljon invånare.

Slutligen bör det noteras att det är omöjligt att förse offren med verkliga Sjukvård. Under en global kärnvapenkonflikt kräver medicinsk vård 2 miljoner medicinska hjälpstationer, 30 miljoner läkare och 100 miljoner paramedicinsk personal. Enligt WHO fanns det 1985 3-3,5 miljoner läkare och 7-7,5 miljoner paramedicinsk personal i världen. Det bör noteras att eftersom sjukhusen är koncentrerade runt stora städer, då kommer 60 % av läkarna att dö omedelbart.

Genetiskt vapenär nya former av bakterier skapade av genteknik. När de introduceras i en främmande kropp frigör dessa bakterier ämnen som förändrar genernas struktur, vilket orsakar uppkomsten av nya patogena bakterier. En större fara är möjligheten till DNA-rekombination (TK-DNA), som gör att en icke-patogen bakterie kan bli patogen genom att inplantera genetisk information för patogenicitet eller toxinproduktion i den.

En typ av genetiskt vapen är ett etniskt vapen, vilket är en biologisk och kemisk formulering som selektivt påverkar vissa etniska grupper av befolkningen. Selektivitet beror på skillnader i blodtyp, hudpigmentering etc. Effektiviteten hos genetiska vapen uppskattas till 25-30%. Till exempel finns blod av typ B hos indianer och 40 % av den sydostasiatiska befolkningen. Användningen av formuleringar som endast påverkar personer av denna blodgrupp kommer att leda till massdöd.

Infraljudsvapen kallas, baserat på användningen av riktad strålning av kraftfulla infraljudsvibrationer med en frekvens under 16 Hz. Sådana vibrationer påverkar centrala nervsystemet och mänskliga matsmältningsorgan, orsakar huvudvärk, smärta i de inre organen och stör andningsrytmen. Infraljudsstrålning har också en psykotropisk effekt på en person, vilket orsakar en förlust av självkontroll, en känsla av rädsla och panik. Vid vissa nivåer av strålningseffekt uppträder symtom som yrsel, illamående och medvetslöshet.

Dödlig effekt radiofrekvensvapen baserad på användningen av elektromagnetisk strålning av ultrahöga eller extremt låga frekvenser. Det ultrahöga frekvensområdet sträcker sig från 300 till 30 000 MHz. Extremt låga frekvenser inkluderar frekvenser mindre än 10 Hz.

Radioemissioner av ultrahöga och extremt låga frekvenser kan orsaka skador (funktionell dysfunktion) på vitala mänskliga organ och system, såsom hjärnan, hjärtat, centrala nervsystemet och cirkulationssystemet. Radiofrekvensstrålning påverkar också det mänskliga psyket, stör uppfattningen av information om den omgivande verkligheten, orsakar hörselhallucinationer och syntetiserar desorienterande talmeddelanden som introduceras direkt i det mänskliga medvetandet.

Stridsystem av radiofrekvensvapen skapas i markbaserade (markbaserade mobila generatorer), luftbaserade och rymdbaserade versioner.

Dödlig effekt radiologiska vapen baserad på användningen av stridsmissiler. Dessa ämnen, speciellt framställda och framställda i form av pulver eller lösningar, innehåller radioaktiva isotoper som producerar joniserande strålning. Sådan strålning, som påverkar kroppens vävnader, leder till att de förstörs, orsakar strålsjuka eller lokala skador hos människor enskilda delar kropp (organ): ögon, hud etc. Den huvudsakliga källan till militära radioaktiva ämnen är avfall som genereras under driften av kärnreaktorer.

Strålvapen är baserad på den moderna fysikens prestationer och är konventionellt indelad i laser, grazer och beam.

Laservapen är kvantgeneratorer som genererar koherent (harmoniserad) elektromagnetisk strålning över ett brett spektrum av våglängder, utformade för att förstöra arbetskraft och utrustning.

Den skadliga effekten av en kraftfull laser är en omedelbar ökning av temperaturen på den bestrålade ytan, dess överhettning, antändning etc.

De mest lovande anses kraftfulla lasrar med en våglängd på 10,6 mikron, eftersom denna våglängd motsvarar atmosfärens "transparensfönster" och denna strålning absorberas av hemoglobin i blodet, enzymer i nervsystemet och vattenmolekyler i vävnader, vilket ökar den skadliga effekten av strålar.

Av särskilt intresse för specialister är utvecklingen av lasrar i röntgenområdet och gammastrålning (grazers), som har hög penetrerande kraft i luft och material.

En typ av strålvapen är ett strålvapen, som skapar en ström av elementära partiklar med hög hastighet och hög densitet. Den kan användas både på jorden och i rymden, och källan till laddade partiklar (elektroner, protoner) är partikelacceleratorer. För att öka "räckvidden" är det tänkt att den inte levererar individuella, utan flera slag med 10-20 impulser i varje. De initiala impulserna skapar en "tunnel" genom vilken efterföljande impulser kan nå ett mål som ligger 10-15 km bort. Rymdbaserade strålvapen är baserade på användningen av neutrala partiklar, och den destruktiva räckvidden når hundratals kilometer.

För strålvapen innebär olika program skapandet av nya energikällor som inte skulle vara mindre kraftfulla än kärnvapen, ha laservapen noggrannhet och är lätta att kontrollera, vilket skulle göra det möjligt att bemästra en så lovande teater för militära operationer som yttre Plats.

Enligt en version är en sådan ny energikälla artificiell protonnedbrytning (APD), som frigör tusentals gånger mer energi än en termonukleär explosion. Det bör dock noteras att det var inom ramen för SDI som bilden perfekt vapen den nya generationen är ett strålvapen baserat på nya fysiska principer. Med hjälp av rymdbaserade strålvapen kan du träffa alla objekt och mål som finns djupt inne i fiendens territorium. Det finns naturligtvis en utbredd förståelse bland militära specialister om att viktig roll stråla vapen på nya fysiska principer, som de kommer att spela i ett framtida storskaligt krig. Och förståelsen kommer att endast energikällor baserade på NFP kan säkerställa skapandet av nya vapen.

Som bekant frigörs fram till nu, i alla använda energikällor, endast en bråkdel av en procent av den möjliga energin hos ett ämne vid varje reaktion. Under kemiska reaktioner av förbränning av sprängämnen används endast tiondelar av en procent av energin som är förknippad med omstruktureringen av de elektroniska skalen av atomer och molekylerna som består av dem, och under kärnvapenexplosioner frigörs endast några få procent av dess totala mängd. Som nu har konstaterats kan de återstående minst 98% av materiens energi också frigöras i processerna för proton- och antiprotonförintelse eller i protonnedbrytningsreaktioner, vilket resulterar i neutrinoflux.

Modern vetenskap har redan kommit nära möjligheten att helt frigöra intraprotonenergi. Uppenbarligen beror den specifika typen av interaktion på typen av partikel och dess egenskaper för interaktion med det skalära vakuumfältet, som kan anses vara konstant och oföränderligt i stora områden av rum och tid. Denna ståndpunkt om växelverkan mellan vakuum och elementarpartiklar verkar märklig, eftersom egenskaperna hos ett sådant fält visas i vanligt liv. Men liksom det, manifesterar många andra dynamiska fält sig inte på något sätt, och vi känner deras närvaro endast indirekt.

Teoretisk forskning inom kärnfysikområdet har visat den grundläggande möjligheten av antimaterias existens, och därför skapandet av vapen baserade på förintelsen av partiklar och antipartiklar.

Med protonen som exempel visas att dess sönderfall också producerar laddningskonjugerade partiklar. Möjligheten av förintelse av materia utan ytterligare attraktion av antimateria är teoretiskt motiverad. Verkligheten (för att inte säga faran) med en ny typ av förintelsereaktion - en kedjereaktion av förintelse av materia - har varit teoretiskt underbyggd. Med exemplet med protonsönderfall övervägs de förhållanden under vilka en växande kedjereaktion av materiaförintelse är möjlig utan ytterligare inblandning av antimateria.

P. Dirac lade fram idén att en elektron och en positron kan födas från ett vakuum. Experiment bekräftade omvandlingen av gammastrålar till elektron-positronpar. Elektroner och positroner är i det första stadiet av den materiella världen. Dessa två typer av partiklar är tillräckligt för att erhålla hela mångfalden av materiella former av universum från subnukleära partiklar till kosmiska objekt i universum. Motsvarande ekvationer visar också att positronens roll i bildningen av materia är så betydande att utan denna antipartikel skulle själva existensen av den materiella världen vara omöjlig.

Vi kommer att kalla processen motsatsen till strukturogenes-destrukturering. Destrukturering av partiklar bör i slutändan leda till uppkomsten av elektroner och positroner och, som en konsekvens, till förintelse av elektron-positron-par. Fullständig förintelse - omvandlingen av materia till energi, är möjlig vid gränsen för övergången mellan materia och vakuum. Elektroner och positroner deltar i förintelsen. Andra partiklar och antipartiklar utför förintelseprocessen genom en lång kedja av transformationer i riktning mot destruktureringsvektorn, genererar mellanliggande materialformationer tills elektron-positronpar uppstår, varefter den fullständiga omvandlingen av materia till energi sker.

Samma ekvationer indikerar att en process som är omvänd till strukturogenes är möjlig. Detta innebär att partikeldestrukturering är möjlig om den externa energipåverkan överstiger bindningsenergin. I detta fall kommer laddningskonjugerade partiklar att uppstå som ett resultat av sönderfallet av mellanliggande neutrala partiklar. Vissa av de laddningskonjugerade partiklarna är materia, medan andra är antimateria i sin status. I slutskedet av destruktureringen kommer elektron-positronpar att dyka upp och kommer att förintas. Villkoret som leder till genomförandet av en sådan process är att till en partikel, till exempel en proton, förmedlas energi som måste överstiga bindningsenergin.

Energin som frigörs under förintelsen av framväxande elektroner och positroner kan överstiga bindningsenergin för materialformationer och därigenom initiera deras förfall. I det här fallet kommer en partikel, till exempel en proton, som ligger i förintelsezonen att förlora stabilitet, vilket kommer att leda till dess sönderfall till lättare partiklar, upp till uppkomsten av nya elektron-positronpar. I det här fallet är en kedjereaktion av förintelse möjlig, som kan upprätthållas och utvecklas på grund av att ämnet förstörs. Förintelseenergin för ytterligare elektron-positronpar, som påverkar ämnet, kommer att leda till uppkomsten av ett ökande antal elektron-positronpar i förintelsezonen.

Förutsättningen under vilken en annihilationskedjereaktion kan inträffa är att partikeln får ytterligare energi över partikelns restenergi. Beräkningen visar att annihilationsenergin för ett elektron-positronpar överstiger den totala bindningsenergin för två materialformationer på grenen av strukturogenes och kan leda till generering av ytterligare elektron-positronpar. Med ett tillräckligt antal förintande elektron-positronpar kan den totala förintelseenergin överstiga protonbindningsenergin. I detta fall är en växande kedjereaktion av materiaförintelse möjlig även utan ytterligare inblandning av antimateria.

Ett intensivt arbete pågår redan i många länder för att skapa en ny generation vapen. I vissa militära laboratorier förbättras strålvapen, i andra studeras reaktionsmöjligheterna protonsönderfall. Vetenskaplig forskning I många fall utförs de genom försök och misstag, men det är uppenbart att inom en snar framtid kommer arbetsprover av neutrinovapen att skapas. Mänsklighetens neutrino-era kommer.

Neutrinos tillhör gruppen peptoner, och enligt deras statistiska egenskaper tillhör de klassen fermioner. Namnet gäller två olika elementarpartiklar - elektronen (ν e) och till muonen (v m ) neutrino. Neutriner emitteras under atomkärnors beta-sönderfall, K-infångning, infångning av myoner av kärnor och under sönderfallet av instabila elementarpartiklar, främst pi-mesoner (π+, π-), K-mesoner och myoner. Termonukleära reaktioner i stjärnor är också källor till neutriner.

Neutrinos deltar endast i de svaga och gravitationella interaktionerna och deltar inte i de elektromagnetiska och starka interaktionerna. Detta är förknippat med neutrinos extremt höga penetreringsförmåga, vilket gör att denna partikel kan passera fritt genom jorden och solen.

Forskare vid den japanska organisationen KEK, som studerar högenergipartikelacceleratorer, tror att en kraftfull, fokuserad neutrinoström riktad mot kärnladdningar (särskilt uran- och plutoniumstridsspetsar) kan föra dem ur ett stabilt tillstånd. Neutrinos kommer att svänga neutroner i atomerna av plutonium och uran, och detta kommer att leda till att bomben kommer att "smälta" av sig själv - utan att orsaka en kedjereaktion, och därför utan en kärnvapenexplosion. Men detta är en teori. I verkligheten skulle en reaktor som kan generera en ström av muonneutrinos bara några meter tjocka kräva 50 gigawatt energi och skulle behöva vara cirka 1 000 kvadratkilometer tvärs över. Det belopp som bara byggandet av en sådan anläggning skulle kosta – 100 miljarder dollar – ser också fantastiskt ut. Men i tekniska termer är ingenting omöjligt, om inte annat för att det inte finns några motsättningar med fysiska lagar. Så en sådan reaktor kan mycket väl bli verklighet om tjugo år.

I Ryssland pågår också ett intensivt arbete med att skapa en ny generation vapen baserade på immateriella rättigheter, och, som noterats i tidningen Moscow News (nr 22, 2001), kommer industriell design att vara klar inom de närmaste åren. Det efterlängtade ögonblicket kommer redan när individuella framgångar i denna riktning förvandlas till ett tekniskt genombrott.

Kraften hos strålvapen baserade på användningen av IPR-reaktionsenergi har teoretiskt sett inga gränser. Det skulle vara mer korrekt att säga att när ett visst tröskelvärde överskrids, förvandlas detta vapen till ett rymdvapen på planetarisk skala med någon nödvändig handlingsnoggrannhet.

11.1. Framväxten av nya typer av massförstörelsevapen

Den vetenskapliga och tekniska revolutionen har avsevärt påskyndat framstegen i utvecklingen av olika produktionsområden och Sociala aktiviteter person. Den avgörande rollen i detta spelades av ackumuleringen av ny kunskap, utvecklingen av grundläggande områden, både tekniska och naturvetenskap, framväxten av enastående vetenskapliga upptäckter inom dessa områden.

Dessa framsteg skulle kunna användas helt i det mänskliga samhällets intresse för att förbättra levnadsstandarden världens folk, behärska naturens krafter, nya energikällor och lösa andra viktiga problem som mänskligheten står inför. Genom imperialistiska kretsars ansträngningar, vilket var fallet tidigare, syftar dock den senaste tidens framgångar inom vetenskap och teknik i första hand till att uppnå militära mål, en aldrig tidigare skådad total kapprustning i syfte att säkerställa militär-teknisk överlägsenhet och uppnå global hegemoni.

Begreppet militär-teknisk överlägsenhet, upphöjt av Nato till rang av stat och militärpolitik, tar sig uttryck i den ständiga förbättringen av befintliga och skapandet av nya typer av massförstörelsevapen. För att utveckla nya typer av massförstörelsevapen används tidigare okända eller oanvända vetenskapliga och tekniska principer och fenomen. När man skapar dem är målet inte så mycket att öka nederlagets omfattning, utan att få nya möjligheter för effektivt, plötsligt eller hemligt nederlag för fienden, samt tvinga honom att ådra sig orimliga kostnader för att återställa militär paritet.

Man tror att bland de nya typerna av massförstörelsevapen som är möjliga inom en snar framtid, utgör den största verkliga faran av strål-, radiofrekvens-, ultraljuds-, radiologiska och geofysiska vapen.

11.2. Strålvapen

Strålvapen är en uppsättning enheter (generatorer), vars destruktiva effekt är baserad på användningen av starkt riktade strålar av elektromagnetisk energi eller en koncentrerad stråle av elementära partiklar som accelereras till höga hastigheter. En typ av strålvapen är baserad på användningen av lasrar, andra typer är strålvapen (accelerator).

Lasrar är kraftfulla sändare av elektromagnetisk energi i det optiska området - "kvantoptiska generatorer". Ordet "laser" kommer från initialen engelska bokstäver fraser - Ljusförstärkning genom stimulerad strålningsemission - "förstärkning av ljus som ett resultat av stimulerad emission", vilket återspeglar kärnan i de processer som sker i den.

Arbete med användning av laser som strålvapen, som följer från utländska källor, har bedrivits i en rad länder sedan mitten av 70-talet. För närvarande får skapandet av stridslasersystem en verklig grund.

Laserns funktionsprincip är baserad på interaktionen av det elektromagnetiska fältet med elektronerna som utgör atomerna och molekylerna av det arbetsämne som finns i det. Strålningen från lasrar, till skillnad från ljuset från konventionella optiska källor, är koherent (har en konstant fasskillnad mellan svängningar), monokromatisk, fortplantar sig i rymden i form av en smalt riktad stråle och kännetecknas av en hög energikoncentration.

Beroende på typen av arbetsämne särskiljs lasrar: fast tillstånd, vätska, gas och halvledare.

Solid-state lasrar använder kristallina (till exempel rubin) eller amorfa (glas med sällsynta jordartsmetaller och dielektriska) material. Flytande lasrar använder lösningar av organiska färgämnen eller oorganiska salter av sällsynta metaller gaslasrar använder neon, argon, koldioxid och andra gaser eller ångor (till exempel kadmiumånga). En halvledarlaser innehåller galliumarsenid GaAs, som har egenskaperna hos en halvledare, som en arbetsvätska.

Huvudelementen i en laseranordning, förutom den arbetande substansen, är en pumpkälla och en optisk resonator. Pumpkällan tjänar till att ackumulera exciterade atomer i laserarbetsämnet. För olika typer arbetssubstans används olika typer av pumpkällor. Till exempel används optiska pumpkällor (kraftfulla blixtlampor) för solid state- och flytande lasrar.

Under påverkan av en extern strålningskälla - en pumpkälla, sker en så kallad inversion av nivåpopulationer i laserns arbetskropp (ett överskott av antalet atomer med en viss energi på den övre nivån i förhållande till deras antal på lägre nivå). Detta fenomen orsakar början av genereringen av en ljusstråle.

Den nödvändiga koherensen av strålning uppnås som ett resultat av återföringen av en del av den emitterade energin till det aktiva mediet för arbetsämnet. Denna process utförs med hjälp av en optisk resonator, som i sin enklaste form består av två koaxiellt placerade speglar, varav en är genomskinlig.

Den skadliga effekten av en laserstråle uppnås som ett resultat av uppvärmning till höga temperaturer material i föremålet, vilket får dem att smälta och till och med avdunsta, skada överkänsliga element, blinda synorganen och orsaka termiska brännskador på en persons hud.

Laserstrålens verkan kännetecknas av dess sekretess (avsaknad av yttre tecken i form av eld, rök, ljud), hög noggrannhet, utbrednings rakhet och nästan omedelbar verkan.

I dimma, regn och snö, såväl som under förhållanden med rök och damm i atmosfären, minskar laserstrålens skadliga effekt avsevärt. Därför kan användningen av lasrar med den största effektiviteten uppnås i yttre rymden för att förstöra interkontinental ballistiska missiler och artificiella jordsatelliter, som förutsetts i de äventyrliga amerikanska Star Wars-planerna.

Det är också planerat att skapa laserstridssystem för olika ändamål: landbaserade, havsbaserade och luftbaserade med olika kraft, räckvidd, eldhastighet och olika antal "skott" (ammunition). Föremålen för förstörelse av sådana komplex kan vara optisk övervaknings- och spaningsutrustning, fiendens arbetskraft (observatörer, spaningsofficerare, förare, skyttar, piloter), flygplan olika typer, kryssning, anti-fartyg, luftvärn och andra typer av missiler.

En typ av strålvapen är ett acceleratorvapen. Skadlig faktor Acceleratorvapnet är en högprecision, mycket riktad stråle av laddade eller neutrala partiklar mättade med energi (elektroner, protoner, neutrala väteatomer), accelererad till höga hastigheter. Acceleratorvapen kallas också balkvapen.

I acceleratorvapen huvudroll spela två huvudsystem som bestämmer dess struktur och verkan: det system som skapar accelererande elektromagnetiska

och elektriska fält och tillhandahållande av elektromagnetisk fokusering av strålen;

ett växlingssystem som säkerställer styrning och kvarhållning av strålen på målet.

Ett kraftfullt energiflöde skapar mekaniska stötbelastningar på målet, intensiva termiska effekter och orsakar (initierar) kortvågig elektromagnetisk (röntgen)strålning. Användningen av acceleratorvapen kräver inte att man tar hänsyn till ballistikens lagar, den kännetecknas av omedelbar och plötslig handling, allväder, omedelbara processer av förstörelse (skada) och inkapacitering av de drabbade föremålen.

Förstörelseobjekten kan först och främst vara konstgjorda jordsatelliter, interkontinentala missiler, ballistiska och kryssningsmissiler olika typer, samt olika typer av markvapen och militär utrustning. En mycket sårbar del av de listade objekten är elektronisk utrustning. Möjligheten att använda accelerationsvapen mot fientlig personal kan inte uteslutas. Enligt "amerikanska källor finns det en möjlighet för intensiv bestrålning från acceleratorvapen från rymden stora ytor jordens yta (hundratals kvadratkilometer), vilket kommer att leda till massförstörelse människor och andra biologiska föremål som finns på dem.

Stridsystem av acceleratorvapen kan skapas i landbaserade, havsbaserade och rymdbaserade versioner.