den ultimata solkraften
doktorn använder en stjärnas energi för att driva TARDIS, men kan människor verkligen utnyttja sådana solenergipotentialer? Om vi ville utnyttja en stjärnas fulla energi skulle vi behöva skapa det som kallas en Dyson-sfär. 1960 beskrev forskaren Freeman Dyson först konceptet med ett nätverk av solpaneler för att helt omsluta en stjärna och utnyttja sin enorma energiproduktion. Solmegastrukturen i en Dyson-sfär, eller skal, skulle teoretiskt bestå av miljontals enskilda solpanelsatelliter som kan fånga, lagra och överföra energin tillbaka till jorden för användning. Men för att konstruera en sådan matris runt en solliknande stjärna, skulle vi kräva mer material än vad som för närvarande finns i hela vårt solsystem!
tappning av en stjärna
om jordens teknik inte kan nå solen för att skapa en Dyson-sfär, varför inte återskapa en stjärna på jorden? Solens kärnfusion möjliggörs på grund av dess enorma massa och gravitation som värmer sin kärna till 15 miljoner grader Celsius. Inom sin inre förbränningsanläggning kan väteatomer smälta samman för att bilda helium. Det är denna reaktion som frigör energi, och det är en process som vi kan försöka replikera.
för närvarande har vi behärskat processen att dela upp atomen för att frigöra energi, känd som kärnklyvning. Men om vi kunde ta inspiration från solen och lyckas konstruera en livskraftig fusionsreaktor för att hålla atomer ihop, kan vår kraftproducerande potential vara ute av denna värld.
det finns två huvudmetoder för att uppnå kärnfusion: magnetisk eller tröghetsförslutning. Tröghets inneslutning använder laserstrålar för att fokusera energi och värma upp väteisotoper, tvingar atomerna att komma samman för att bilda helium. Magnetisk inneslutning använder emellertid magnetfält för att begränsa och komprimera väteplasma vid höga temperaturer tills fusion uppstår, vilket genererar helium och energi.
i båda fallen kan den energi som frigörs från fusion användas för att värma vatten, vilket skapar ånga som i sin tur snurrar en turbin som kan driva en generator och slutligen producera el. Med vår nuvarande fusionsreaktorteknik är emellertid den energi som krävs för att driva fusionsprocessen större än reaktorernas energiproduktion.
blinka inte!
som en av de mer läskiga Doctor Who – skurkarna kan de gråtande änglarna bara stoppas när de möts med en mänsklig blick-det vill säga tills du blinkar, förstås. Denna olyckliga skicklighet är dock inte bara ett sci-fi – trick-det är baserat på kvantfysik.
känd som quantum zeno-effekten, det här är när en partikel som rör sig genom rymden stoppas när den kontinuerligt observeras i vad som i huvudsak är ett partikelspel av vad är tiden Mr Wolf? Flera experiment, inklusive ett känt som ’dubbelslits’-testet, har funnit att partiklar agerar annorlunda när de observeras, vilket ger några av de första skärmarna av quantum zeno-effektfenomenet.
Sonic science
en skruvmejsel, penna, läppstift och pistolsonisk teknik har alltid varit i doktorns, hennes vänner och fiender. Med en knapptryckning kan läkaren avväpna en Silurisk solider, bryta ett upphängt rep och knäcka något lås… så länge det inte är av trä.
kraften i sonic skruvmejsel är inte bara en produkt av mekanisk låtsaslek utan följer logiken i hög kinetiska sonic vågor. De fysiska förmågorna hos sonisk teknik kan demonstreras i akustisk levitation. Med hjälp av en ljudavgivande givare skickas ljudvågor uppåt till en överhängande reflektor, som reflekterar vågorna tillbaka ner. Vid en specifik våglängd kan detta ljudtryck hålla ett objekt i sitt grepp och verkar få det att levitera. Men dessa ljudvågor kan göra mycket mer än att hålla en boll i luften.
ljudvågor, som ultraljud, kan användas för att se inuti kroppen, används vid höga frekvenser för att vibrera smutsen bort vid rengöring av tankar, medan infraljud även kan vapenas för att påverka hörsel, balans och inducera huvudvärk.