Vũ khí laser sẽ có độ giật đáng kể?
Hôm trước, tôi đang loanh quanh trên Reddit khi bắt gặp một cuộc thảo luận nói về cách súng laser trong Warhammer 40.000 có độ giật đáng kể, đủ để một khẩu súng bắn tỉa laser được mô tả là có một cú đá đủ mạnh để để lại vết bầm trên vai của chúng. Bây giờ tôi biết 40k lượt chơi nhanh và lỏng lẻo với các định luật vật lý thậm chí so với hầu hết các loạt phim khoa học viễn tưởng, nhưng điều này thậm chí còn khiến tôi khó tin. Tôi hiểu rằng vũ khí laser sẽ không có độ giật vì các photon không có khối lượng đáng kể, chỉ có xung lượng, hoặc lực mà chúng tác dụng lên súng phóng hỏa sẽ hoàn toàn rất nhỏ. Tôi cũng chưa nghe nói nhiều về việc các tia laze ngoài đời thực có độ giật đáng kể.
Điều đáng ngạc nhiên hơn là không ai trong các chủ đề thực tế dường như có thể tìm ra liệu vũ khí laser sẽ có độ giật đáng kể hay không. Trong cả cuộc thảo luận và một bài đăng blog được liên kết khác, mọi người đề xuất tất cả các loại giải thích nói rằng "vâng nó sẽ có độ giật", "không nó sẽ không giật", hoặc "có nhưng độ giật sẽ nhẹ" và thật khó để nói cái nào chính xác với vật lý đời thực. Các liên kết được đăng dưới đây nếu bất cứ ai quan tâm đến những giải thích thực tế được đưa ra.
https://www.reddit.com/r/40kLore/comments/kc3ddl/why_do_lasguns_have_recoil/ http://thevirtuosi.blogspot.com/2010/04/today-id-like-to-approach-question-near.html?m=1
Vì vậy, câu hỏi của tôi ở đây là một vũ khí laser có độ giật đáng kể hay không ? Và ý tôi là một vũ khí laser thực sự, không phải là một khẩu súng hạt được hóa trang thành tia laser hoặc bị xác định nhầm là một loại vũ khí như máy nổ Chiến tranh giữa các vì sao.
Trả lời
Không, mặc dù sẽ có độ giật, nhưng nó không đủ để nhận biết. Ví dụ, theohttps://en.wikipedia.org/wiki/Radiation_pressure#Solar_radiation_pressure, áp suất bức xạ của Mặt trời trên một mét vuông là 10 μN. Vì vậy, một tia laze có công suất bằng 100.000 lần mặt trời trên chùm mét vuông hoặc 1.000.000.000 lần công suất của mặt trời trên chùm centimet vuông sẽ chỉ tạo ra lực 1 N, lực này tương đương với việc bạn cầm 1 quả táo trên tay. .
[EDIT] AlexP cung cấp thông tin bổ sung tốt trong một nhận xét. Năng lượng của Mặt trời trên 1 mét vuông là ~ 1.360 Watts. Cắm chúng vào chùm công suất 1.000.000.000x giả định của chúng tôi ở trên, đó là 136 MW. Một megawatt là một megajoule mỗi giây và megajoule gần tương đương với năng lượng của một thanh thuốc nổ. Do đó, việc giữ chùm tia giả định này trong một giây sẽ truyền 136 thanh thuốc nổ tới mục tiêu mỗi giây với lực giật cực đại là 1 N. Điều đó mạnh hơn nhiều so với "súng trường bắn tỉa laser" hư cấu.
Một tia laser sẽ không đủ độ giật để ảnh hưởng đến mục tiêu của bạn. Tùy thuộc vào nhu cầu của câu chuyện của bạn, có thể có nhiều nguyên nhân phụ khác nhau gây ra hiện tượng giật. Có lẽ "chuyển động được truyền đạt" sẽ là một cái tên chính xác hơn.
Máy chiếu laser có không gian bên trong mở ra ngoài trời. Khi tia laser đi qua không khí nóng lên, nở ra và muốn di tản qua bất kỳ lỗ nào có sẵn. Bất kỳ độ ẩm / độ ẩm nào trong không khí sẽ khí hóa và nở ra, về cơ bản tạo ra một tia hơi nước. Nếu khe hở duy nhất là "mõm" thì đó là nơi không khí nóng + giãn nở sẽ đi đến, cung cấp một lực quay ngược lại từ chùm tia. Có thể là một điều bất ngờ đối với một con quái vật vừa mới bò ra khỏi sông hoặc mưa bão và bây giờ có nước bên trong vũ khí của họ.
Laser có một số loại hệ thống làm mát, có lẽ dựa trên chất lỏng, có nghĩa là một máy bơm để luân chuyển chất lỏng qua bộ tản nhiệt và quay trở lại súng để làm mát lại. Có thể máy bơm có một "cú đá" quay đối với nó khi khởi động ngược với hướng nó quay. Khởi động mềm trong động cơ của máy bơm sẽ giảm thiểu điều này.
Bạn cũng có thể có quán tính trong chất lỏng đang chảy hoặc quạt, tạo ra hiệu ứng tuế sai khi cố gắng quay súng. Không hoàn toàn giật, nhưng nó có thể là một hiệu ứng có thể cảm nhận được.Nếu bạn yêu cầu một số vật tư tiêu hao linh hoạt, ví dụ: Chùm chính là một máy chiếu tia quá tải trong Lensman và cần được thay thế như bóng đèn flash của máy ảnh, thì cơ chế di chuyển để đẩy ra và tải một cái mới có thể bị giật. Điều này cũng cho phép bạn sử dụng tropes như "hết đạn" hơn là "hết pin"
Nó là một tia laser được bơm chất nổ và các sản phẩm cháy nóng được tỏa ra chủ yếu theo hướng của ngọn lửa sau khi bắn. Một số nỗ lực được thực hiện để cân bằng hệ thống thông hơi và hạn chế độ giật nhận thấy bằng cách sử dụng các biến thể khác nhau của phanh mõm, nhưng một số vẫn còn.
Độ giật: CÓ. Đo lường được? KHÔNG
Lực đẩy / độ giật khôn ngoan, vũ khí laser của bạn chỉ là một tên lửa photon.
Có một quy tắc rất đơn giản cho một tên lửa photon: 300 MW / N
Điều này có nghĩa là vũ khí photon ánh sáng 300 Megawatt sẽ tạo ra độ giật 1 Newton (3,6 ounce)
Và điều đó chỉ áp dụng khi nó liên tục bắn.
Chùm sáng liên tục 300MW mạnh đến mức nào? Một máy cắt laser công nghiệp chạy ở công suất khoảng 5000w, để cắt qua Thép không gỉ 1,3cm. Súng trường laser của bạn đã mạnh gấp 60 000 lần. Và đối với điều đó, nó có độ giật 3,6 ounce.
Chuyển câu trả lời này thành một câu trả lời theo gợi ý của Criggie
Một lý do khiến vũ khí laser có thể có độ giật là vì Trải nghiệm người dùng - được viết hoa, vì đó là một lựa chọn thiết kế.
Chúng ta đang sống trong một thế giới mà ô tô có tiếng ồn của động cơ được chế tạo cẩn thận, máy hút bụi ồn hơn mức cần thiết vì mọi người coi những chiếc yên tĩnh là kém hiệu quả hơn và mọi người chọn giao diện người dùng xúc giác đưa ra phản hồi thực tế.
Không quá khó để tưởng tượng rằng đối với những người đến từ vũ khí phóng đạn, cảm giác không ổn khi bắn thứ gì đó không có độ giật và không có hiệu ứng rõ ràng. Nếu phản hồi vật lý được thiết kế, nó sẽ khiến mọi người nghĩ rằng nó hiệu quả hơn - và do đó, bán được nhiều hơn.