Star Wars'taki ışın kılıcı gerçekten yapılabilir mi?

Kısa cevap: Filmlerdeki gibi bir ışın kılıcı bugünkü fizikle yapılamıyor. Lazer ışını bir metre sonra durmaz, kilometrelerce, hatta milyonlarca kilometre yol alır. İki ışık demeti de birbirine çarpmaz, içinden geçer; yani lazerden yapılmış iki kılıç tokuşamaz. Plazmadan bir bıçak daha akla yakın görünse de binlerce derecelik gazı bir sapın ucunda, çıplak elle tutulacak kadar küçük bir düzenekle hapsetmenin bilinen bir yolu yok. Laboratuvarda "ışın kılıcı" benzetmesi yapılan tek gerçek deney ise mutlak sıfıra yakın bir atom bulutunun içinde, tek tek fotonlarla yapıldı.

Filmde ışın kılıcı ne yapıyor?

Işın kılıcı ilk kez 1977'de Yıldız Savaşları: Yeni Bir Umut'ta göründü ve o günden bu yana serinin 13 sinema filminin 12'sinde yer aldı. Silah sinemanın dışına da taştı: Disney parklarındaki Savi's Workshop'ta ziyaretçiler kendi ışın kılıçlarını yapabiliyor. Bir saptan uzanan, belli bir uzunlukta duran parlak bir bıçak; metali eritiyor, kapıları kesiyor, başka bir ışın kılıcına çarptığında ise katı bir cisim gibi duruyor. Hikâyede bıçağa gücünü kyber adlı bir kristal veriyor.

Sahnedeki sihrin arkasında ise oldukça sade bir atölye işi var. Sahne tasarımcısı Roger Christian sapları eski Graflex basın fotoğraf makinelerinin flaş pil yuvalarından yaptı. Bıçak, trafik levhalarında kullanılan geri yansıtıcı malzemeyle kaplı, üç yüzlü bir çubuktu. Kameranın yanındaki bir lamba, açılı bir camdan yansıyarak bu çubuğun parlıyormuş gibi görünmesini sağlıyordu. Obi-Wan ile Vader'in düellosunda çubuklar parlamayınca ışıltı sonradan kare kare elle boyandı. Tanıdık uğultu da ses tasarımcısı Ben Burtt'ün eseri: Eski sinema projektörlerinin rölanti sesi, televizyonun yanındaki korumasız bir mikrofonun yakaladığı parazitle karıştırıldı.

Lazerden ışın kılıcı neden olmaz?

İlk çalışan lazeri Theodore Maiman 16 Mayıs 1960'ta yaktı. O günden beri lazerler kesme, kaynak, tıp ve iletişimde her yerde. Ama hepsinin ortak bir özelliği var: Işık bir yerde durmaz. Bir lazer demeti önüne engel çıkana kadar ilerler ve yalnızca kırınım nedeniyle yavaş yavaş genişler. Örneğin Dünya'dan Ay'a gönderilen ince bir helyum-neon demeti, Ay'a vardığında yaklaşık 500 kilometre genişliğe yayılır.

NASA'nın derin uzay optik haberleşme deneyi bunun en çarpıcı örneği. Kaliforniya'daki Table Mountain tesisinden toplam 1,4 kilovatlık sekiz lazerden oluşan bir demet, Haziran 2025'te Dünya'dan yaklaşık 230 milyon kilometre uzaktaki Psyche uzay aracına gönderildi. Bir metre ileride duran bir ışık bıçağı için lazeri bir yerde "kesecek" bir ayna ya da engel gerekirdi; filmdeki sap ise ucu açık bir silah.

Işık ışığı kesebilir mi?

Kılıçların tokuştuğu sahneler fiziğin en temel özelliklerinden birine ters düşüyor. Normal koşullarda ışık demetleri birbirinin içinden hiç etkilenmeden geçer. Bir el fenerinin ışığı başka bir fenerin ışığına çarpıp sekmez. Kuantum fiziği boşlukta ışığın ışıktan saçılabileceğini öngörüyor, ama bu etki o kadar zayıf ki ilk kez ancak 2016'da, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndaki ATLAS deneyinde gözlenebildi. İki lazer kılıcı çarpıştığında olacak şey, demetlerin birbirinin içinden geçmesi ve iki dövüşçünün de birbirini kesmesi olurdu.

Plazmadan bir bıçak yapılabilir mi?

Daha akla yatkın aday plazma. Katı, sıvı ve gazdan sonra maddenin dördüncü hâli sayılan plazma, atomlarından elektron kopmuş, elektriği çok iyi ileten bir gaz. Yıldızlar neredeyse tamamen plazmadan oluşuyor; yıldırım, neon tabelalar ve kutup ışıkları da plazma örnekleri. Plazma hem parlıyor hem de değdiği yeri eritebilecek kadar sıcak olabiliyor. Yıldırım plazması 30.000 kelvine, ark boşalmaları yaklaşık 10.000 kelvine ulaşıyor.

Sorun plazmayı yerinde tutmak. Kendi hâline bırakılan sıcak gaz dağılır ve hızla soğur. Bilim insanlarının plazmayı hapsetmek için bulduğu en iyi yol güçlü mıknatıslar. Füzyon reaktörü adayı tokamaklar, simit biçimli bir odada plazmayı manyetik alanla duvarlardan uzak tutuyor; çünkü plazma duvara değerse hızla soğuyor. Füzyonun kendi kendini sürdürebilmesi için 50 ile 100 milyon kelvin arası sıcaklık gerekiyor ve bunu taşıyan makineler bir bina büyüklüğünde. Dünyanın en büyük tokamağı olan ITER'in inşaatı 2013'te başladı ve ilk çalışmanın 2034-2035'te yapılması planlanıyor. Bir sapın içine sığacak mıknatıs ve enerji kaynağı ise bu ölçeğin çok uzağında.

Bu yönde ilginç bir buluş da "plazma penceresi". Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'ndan Ady Hershcovitch'in 1995'te patentini aldığı düzenek, yaklaşık 15.000 kelvinlik bir plazma katmanıyla vakumu dış havadan ayırıyor ve dokuz atmosfere varan basınç farkını tutabiliyor. Ama bu bir kılıç değil, sabit bir düzeneğin içindeki ince bir perde.

Verileri göster

Yıldırım plazması	30.000 K'e kadar
Ark boşalması	yaklaşık 10.000 K
Plazma penceresi (1995)	yaklaşık 15.000 K
Füzyonun kendini sürdürmesi	50-100 milyon K
NASA lazerinin ulaştığı uzaklık	yaklaşık 230 milyon km
Ay'a varan lazer demetinin genişliği	yaklaşık 500 km

"Işın kılıcı" benzetilen deney neydi?

2013'te Harvard'dan Mikhail Lukin ve MIT'den Vladan Vuletić'in ekipleri Nature'da ilginç bir sonuç yayımladı. Araştırmacılar bir vakum odasını rubidyum atomlarıyla doldurdu, bu bulutu lazerlerle mutlak sıfıra birkaç derece kadar yaklaşacak biçimde soğuttu ve içinden çok zayıf ışık atımları geçirdi. Fotonlar buluttaki çok uyarılmış (Rydberg durumundaki) atomlarla etkileşerek birbirini itip çekmeye başladı ve buluttan birlikte, çoğu zaman çiftler hâlinde çıktı. Ortaya çıkan yapıya "fotonik molekül" adı verildi.

Araştırmacılar etkiyi ışın kılıcına benzetti. Lukin de bir söyleşide bu yapıların birbirinin içinden geçmediğini, katı cisimler gibi davrandığını anlattı. Ancak bu benzetme yalnızca davranışla ilgili: Deney dondurucu soğuklukta, bir avuç fotonla yapıldı ve amacı silah değil, kuantum bilgisini işlemenin yeni yollarını bulmak. Işığın kuantum doğasını merak edenler kuantum mekaniği sayfamıza göz atabilir.

Merak edebilecekleriniz

Hubble Uzay Teleskobu, Güç Uyanıyor vizyona girerken Samanyolu'nda iki uçlu bir ışın kılıcını andıran genç bir yıldız fotoğraflamıştı; kapaktaki görüntü o. Gökbilimcilerin lazerleri gerçekte nasıl kullandığını VLT'nin lazerleri yazımızda, Star Wars'un başka bir sorusunu iki güneşli Tatooine yazımızda, filmlerdeki uğultulu uzay sahnelerinin gerçeğini uzayda ses var mı sayfamızda bulabilirsiniz. Serinin tamamı için Star Wars izleme sırası rehberimize bakabilirsiniz.

Kısaca

• Lazer ışını bir yerde durmaz: NASA'nın bir lazer demeti 2025'te yaklaşık 230 milyon km ötedeki Psyche aracına ulaştı.
• Işık demetleri birbirinin içinden geçer. Işığın ışıktan saçılması o kadar zayıf ki ancak 2016'da gözlenebildi.
• Plazma bıçağı daha akla yakın ama binlerce, hatta milyonlarca derecelik plazmayı tutmak için bugün bina büyüklüğünde manyetik makineler gerekiyor.
• 2013'te Harvard ve MIT ekipleri fotonları "fotonik molekül"de birbirine bağladı. Benzetme ışın kılıcıydı ama deney mutlak sıfıra yakın bir atom bulutunda yapıldı.
• Filmdeki ışın kılıcının kendisi ise geri yansıtıcı malzemeyle kaplı bir çubuk ve sonradan boyanmış bir ışıltıydı.