Echte tractorbeam mogelijk

Een tweetal onderzoekers bedachten een manier om met een laserstraal voorwerpen naar zich toe te trekken. En, anders dan de holle-laserstraal methode, deze methode werkt ook in het luchtledig. Wordt de trekstraal, de tractor beam uit Star Trek, dan nu echt realiteit?

Star Trek-fans kennen de tractor beam: een onmisbare accessoire van de Enterprise waarmee allerlei objecten naar het schip toegesleept kunnen worden. Een trekstraal leek tot voor kort pure science-fiction. Immers: alle elektromagnetische straling kent een moment (voor de liefhebbers: Poyntingvector) in de bewegingsrichting van de laserstraal. Met andere woorden: met een laserstraal duw je voorwerpen van je af. Wellicht ken je van de middelbare school nog het lichtmolentje: zonlicht laat een zeer licht molentje in een luchtledige stolp draaien omdat de fotonen tegen het molentje weerkaatsen.

Holle tractor beam werkt alleen in een gas
In de herfst van 2010 ontwikkelden een aantal Australiërs een methode om met een holle laserstraal kleine voorwerpen naar zich toe te trekken. De methode werkt alleen in een gas zoals  lucht: het hete deel waar de laser schijnt kaatst alles weg. waardoor het voorwerp in de holle bundel blijft. Voorwerpen tot honderd keer zo zwaar als een bacterie kunnen zo verplaatst worden. Aardig, maar in het interstellaire luchtledig helpt dit natuurlijk niet erg om een oorlogsschip met agressieve aliens te enteren.

Trekstraal in vacuüm
In China, waar ook veel Star Trek fans rondlopen, hebben Jun Chen en zijn collega’s daar nu wat slimmers op gevonden, althans in theorie. Het principe werkt alleen als de laserstraal in kwestie nauwelijks tegen het deeltje aanduwt.

De Enterprise trekt een buitenaards ruimteschip naar zich toe met de beroemde trekstraal.

De Enterprise trekt een buitenaards ruimteschip naar zich toe met de beroemde trekstraal.

Als de laserbundel het voorwerp zijdelings raakt, worden dipolen op het grensvlak van het voorwerp geraakt. Als er door deze dipolen meer straling wordt verstrooid van de laserbron af gericht dan er naar toegericht, wordt het voorwerp per saldo naar de laser toegetrokken. Dit kan alleen bij bepaalde typen bundels. Het effect is heel zwak en werkt alleen als er geen gradiënt is, d.w.z. als de laserstraal niet samenkomt of zich verspreidt in het gebied waar het voorwerp zich bevindt. Ook is het bij zeer kleine deeltjes uiteraard lastig de straal precies de rand te laten raken.

Op weg naar de trekstraal
Chen denkt dat deze trekstraal erg geschikt is om nanodeeltjes mee te manipuleren. Voor stukjes antimaterie, die ontploft als deze in aanraking komt met normale materie is deze techniek uiteraard ideaal. Om een Klingon warbird of andere akelige aliens mee aan te pakken is deze trekstraal veel te zwak. Sorry, Star Trek-bedenker Gene Roddenberry. Wat dat betreft zullen we nog moeten wachten op iets als Star Treks mythische gravitonmanipulator – al lijkt het er steeds meer op dat gravitonen helemaal niet bestaan.

Waarschijnlijk bestaan er nog andere, interessanter methodes om een trekstraalachtig ding te bouwen. Zo is het vacuüm helemaal niet zo leeg als het lijkt. Zou je bijvoorbeeld de Casimir-kracht op een exotische wijze kunnen manipuleren, dan lacht Roddenberry misschien nog wel het laatst…

Germen

Ik heb een studie tropische plantenteelt aan Wageningen Universiteit gevolgd met de wat naïeve gedachte om de wereld te verbeteren. Dat bleek achteraf niet echt zinvol - de problemen in tropische landen hebben niet zozeer met gebrekkige landbouw te maken als wel met slecht geregelde eigendomsrechten en het destructieve landbouwbeleid -dumpen- van westerse landen. Omdat de werkgelegenheid niet overhield ben ik als autodidact de IT ingegaan en heb daar vele jaren mijn brood in verdiend. Ik heb tussendoor nog een paar jaar technische natuurkunde gestudeerd aan de UT. Je verdiepen in natuurkunde is voor iedere visionair in spe aan te raden - het leert je de essentie van een ingewikkeld probleem simpel samen te vatten en leert je de enige beperkingen kennen die de natuur kent. Andere beperkingen zijn maar schijn. Ik heb deze site opgezet om zo het ernstige probleem van peak fantasy aan te pakken.

More Posts - Website

1 comment on “Echte tractorbeam mogelijk”

Geef een reactie