#vdiww-Weihnachts-Aktion / Tag 17

Wann kommt das Laserschwert?

Der bedrohliche Bösewicht steht dem guten Jedi kampfbereit gegenüber. Und dann ist es so weit. Mit einem durchdringenden, tiefen „SSUUMMMM“ aktivieren die Kontrahenten ihre grell leuchtenden Laserschwerter. Es sind diese Momente, die das Herz eines jeden Star Wars-Fans höher schlagen lassen: Atemberaubende Kämpfe mit vor lauter Energie flackernden Laserschwertern, die immer wieder laut brummend aufeinanderprallen.

Bild: Stefano Buttafoco / Shutterstock.com17-12-15_#vdiww-VDI-Macht-mit-dir_702x363

Doch wie realistisch sind Laserschwerter eigentlich? Zuerst einmal heißen sie im amerikanischen Original „Lightsaber“, also nicht Laserschwert, sondern Lichtsäbel oder Lichtschwert. Aber bleiben wir beim deutschen Ausdruck „Laserschwert“.

Was ist ein Laser? Das Wort „LASER” ist eine Kurzform (Akronym), und steht für „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“, übersetzt heißt das „Licht-Verstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung“. Klingt kompliziert, bedeutet aber salopp gesagt, dass das Licht mit Hilfe von Kristallen oder Gas durch Optikkomponenten wie speziellen Linsen und Spiegeln so stark angeregt, verstärkt und gebündelt wird, dass jetzt unglaublich viel Energie in ihm steckt. Diese ganze Strahlungsintensität lässt sich auf einen einzigen Punkt fokussieren, so dass beispielsweise große Industrielaser Zentimeter dicke Bleche im unglaublichen Tempo berührungslos durchschneiden. Laser sind also echte „Powerpakete aus Licht“.

Zudem erzeugen Laser ein sogenanntes „kohärentes“ Licht, die Wellenlänge des Laserstrahls ist gleich. Und diese Wellenlänge bestimmt die Farbe des Lasers. Eine Wellenlänge von 750-635 nm (Nanometer) gibt ein böses Vader-rot, 575-490 nm ausgeglichenes Yoda-grün und 490-405 nm heldenhaftes Luke-blau.
Es gibt Laser mit weniger Energie, wie beispielsweise einen Laserpointer mit etwa 5 Milliwatt (mW) Leistung, bis hin zu den stärksten Industrielasern mit bis zu 200 Kilowatt Leistung (kW), die z. B. im Schiffsbau eingesetzt werden. 1 mW sind 0,001 Watt oder 0,000.001 kW.

Die spannende Frage ist nun, wie viel Energie ein Laserschwert braucht, um wie in den Filmen scheinbar wiederstandlos zum Beispiel einen Arm in Bruchteilen von Sekunden durchtrennen zu können. Hier kommen Physiker wie Sven Breitkopf vom Institut für Angewandte Physik der Friedrich Schiller-Universität Jena ins Spiel. Im Rahmen eines Science Slam, bei dem es nur ums Thema Licht ging, hat er mit ein paar Hinweisen aus dem Film und komplizierten Formeln ausgerechtet, wie viel Energie ein Laserschwert braucht. Dazu sucht man sich eine entsprechende Szene im Film raus und schaut, wie lange der Laser braucht, um ein bestimmtes Material zu schmelzen und wie viel Volumen geschmolzen wird.

Svens Ergebnis: Ein Laserschwert aus den Filmen hat eine Durchschnittsleistung von etwa 200 MW (Megawatt!). Das ist über tausendmal so stark wie der stärkste Industrielaser, den es im Moment auf der Erde gibt! Wenn man das Laserschwert anschaltet, würde man sich nicht nur böse verbrennen, sondern die Personen in unmittelbarer Umgebung würden durch Streulichteffekte in der Atmosphäre ohne Schutzbrillen sofort erblinden.

Diese ungeheuren Energiemengen stellen ein großes Problem dar, wenn man die Energieversorgung in einem Handgriff unterbringen möchte. Man bräuchte etwa ein Viertel Atomkraftwerk, um das Laserschwert konstant mit Energie zu versorgen. Mit unseren heutigen Technologien ist das nicht machbar und handliche Fusionskraftwerke lassen wohl auch noch ein wenig auf sich warten.

Ein weiteres Problem: Laserstrahlen haben kein abruptes Ende. Theoretisch ist zwar denkbar, dass man die Lichtwellen derart konstruktiv und destruktiv überlagern kann, dass sie sich nach einer bestimmten Strecke selber „ausschalten“, aber praktisch ist auch das nicht in diesem Ausmaß machbar. Zudem krachen Laserstrahlen nicht laut dröhnend aufeinander. Nehmen Sie einfach mal zwei Laserpointer und kreuzen Sie die Strahlen miteinander (Achtung: bitte nicht in die Augen! Manche Laserpointer kommen aus nicht-EU-Ländern und haben eine höhere Leistung als hier erlaubt!). Die Photonen (Lichtteilchen) der Laserstrahlen gehen einfach durcheinander hindurch. Damit die Laserschwerter voneinander abprallen, könnte man den Widerstand vielleicht mit Komponenten im Handgriff hinbekommen, die ein Magnetfeld erzeugen.
Um die Laserstrahlen übrigens deutlich zu sehen braucht man mehr Streupartikel in der Atmosphäre, wie zum Beispiel Dampf oder Qualm aus einer kleinen, eingebauten Nebelmaschine.

Und, wann kommt jetzt also das Laserschwert? Sie werden die Antwort nach der Lektüre bis hier hin schon vermuten: Ein Laserschwert zu erschaffen, so wie wir es aus den Filmen kennen, ist zum augenblicklichen Stand der Technik/Physik und ohne „die Macht“ leider nicht möglich.

Aber es gibt vielleicht noch andere Technologien, mit denen ein „Lichtschwert“ theoretisch mögliche wäre. Ein aussichtsreicher Kandidat hierfür ist die Plasmatechnologie. Plasma wird neben fest, flüssig und gasförmig als der vierte Aggregatzustand bezeichnet. Mit einem kleinen Laser könnte man zum Beispiel das Plasma in der Atmosphäre zünden.

Um die nötige Energie zu erreichen, mit der man durch die verschiedensten Materialien problemlos durchschneidet, benötigt man ein hochenergetisches Plasma. Und dieses Plasma kann ganzschön heiß werden, bis zu einigen Millionen Grad! Um das Plasma wie in einer Leuchtstoffröhre zusammen zu halten, bräuchten wir wieder ein Magnetfeld. Allerdings hätten wir bei den Komponenten zur Energieversorgung, dem Kühlsystem und den Magnetspulen, die alle in den kleinen Griff passen müssten, erneut ein Platzproblem.

Aber all das ist doch eigentlich ziemlich egal, solange wir unsere Fantasie haben. Und die ist – wie Albert Einstein schon sagte – wichtiger als Wissen. Denn Wissen ist begrenzt.

Mehr zum Thema Licht und Laser gibt es unter www.photonik-campus.de, der Photonik-Nachwuchsinitiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.

+++Geschenke, Geschenke, Geschenke+++
Bild: VDIStar WarsZur heutigen Frage verlosen wir ein zweifarbiges Laserschwert! Beantwortet uns bis zum 23. Dezember 2015 als Kommentar zu diesem Beitrag hier im Blog oder auf unserer Facebook-, Twitter-, Google Plus– oder LinkedIn-Seite folgende Frage: Warum brauchst ausgerechnet Du unbedingt ein eigenes Laserschwert? Hashtag #vdiww nicht vergessen! Unter allen, die mitmachen, verlosen wir das zweifarbige Laserschwert. Viel Glück!
Teilnahmebedingungen findet Ihr unter www.vdi.de/teilnahmebedingungen.

Über #vdiww
„VDI Wissenswertes Wissen“ (#vdiww) ist ein Themenformat des VDI. Darin geht es um alltägliche Themen, die uns interessieren und beschäftigen. Mit #vdiww schafft der VDI Abhilfe und beantwortet gemeinsam mit seinen Partnern Fragen des täglichen Lebens.

Daniela_MetzAutorin: Daniela Metz
Position beim VDI Technologiezentrum: Journalistin
Aufgaben beim VDI Technologiezentrum: Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Abteilung Innovationsbegleitung und Innovationsberatung, Photonik

 

 

 

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Kommentare & Pingbacks

21 Gedanken zu “Wann kommt das Laserschwert?

  1. Als angehender Chemieingenieur ist die macht mit mir, jegliche Klausuren und Vorlesungen zu meistern. Und was wäre ein Chemieingenieur mit macht ohne ein Laserschwert? Deshalb brauche ich ein Laserschwert.
    #vdiww

  2. Ich brauche ein Laserschwert, um dieses in seine Einzelteile zu zerlegen und anschließend wieder zusammen zu bauen, so dass ich sowohl den strukturellen Aufbau als auch die Funktionsweise exakt nachvollziehen und verstehen kann – kurz: zum Tüfteln :-). Verbesserungspotential werde ich natürlich auch feststellen…
    #vdiww

  3. Ich brauche ein Laserschwert, weil ich damit Nachbarschaftsstreitigkeiten gleich im Keim ersticken kann. Nicht etwa, dass ich auf dem Todesstern lebe, obwohl mir das bei meinen Nachbarn fast so vorkommt. Aber wenn ich den Milenium-Falken mal wieder in der Einfahrt geparkt habe, habe ich dann gleich schlagkräftige Arguemente zu Hand….

  4. Du darfst niemals vergessen: Deine Wahrnehmung bestimmt deine Realität!
    YODA

    Ich brauche das Teil für einen großen Star Wars Fan, damit das Weihnachtsfest noch schöner wird!

  5. Ich brauche ein Laserschwert, damit ich meinen Freund erneut mit Star wars Artikel überraschen und ihn wie ein kleines Kind freuen sehen kann.
    #vdiww

  6. Ich brauche das Lichtschwert, weil es unglaublich praktisch ist. Man kann sich Apfelstückchen zurechtschneiden, den Weihnachtsbraten ausnehmen oder auch die Galaxis vor der dunklen Seite bewahren…

  7. Ich brauche ein laserschwert um endlich mal dem Hundebesitzer der seinen Hund ständig auf useren Gehweg sein Geschäft verrichten lässt ordentlich einen Schreck einzujagen!

  8. Vor seinem Ableben hat Darth Sidious angefangen massiv Sklavinnen und Sklaven zu halten. Er unterdrückte sie und zwang sie bis zur Erschöpfung an seiner Arme zu arbeiten. Einige Frauen wurden von ihm auch missbraucht. Eine Sklavin gebar Zwillinge. Bei der Geburt wurde die Mutter getötet um ungewollten Einfluss zu unterbinden. Die Zwillingssöhne wurden von den Sith großgezogen und mit hass genährt. Nach dem Tod ihres Vaters Darth Sidious sind die Söhne mit einzelnen Sith in eine weit entfernte Galaxie geflohen. Dort wurde die Entwicklung ihrer Macht bis weit über dem Vorstellbaren gefördert. Mit den neuen Fähigkeiten eröffnete sich sogar die Möglichkeit in eine andere Zeit zu wandern. So diese Tage geschehen. Einer der Söhne erschien 2015 auf der Erde um die Anfänge der Jedi-Ritter zu unterbinden. Die Zeitreise erlaubte es ihm nicht Gegenstände mit zu nehmen. Bei einem ersten Zusammentreffen stand ich dem Sohn gegenüber. Mit meiner Erfahrung in asiatischen Kampfkünsten konnte ich ihn in die Flucht schlagen. Schwer verletzt zog er sich zurück und versucht nun sich ein Laserschwert zusammen zu bauen. Um ihn zuvor zu kommen, brauche ich nun das Laserschwert um ihn aufzuhalten.

    • In einem äußerst schwierigen intergalaktischen spezial Einsatz auf dem Planeten Tristanien kam ich in einen Sandsturm und wurde von mehreren Kopfgeltjägern verfolgt. Bei einem Sprung in ein Gammastrahlenfeld ist mein Lichtschwert implodiert. Um weiterhin für das galaktische Gleichgewicht einsatzbereit zu sein brauche ich dieses besonders hochentwickelte VDI LASERSCHWERT.
      #vdiww

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