Krachtvelden maken

Krachtvelden zijn zo gewoon in de stralende werelden van onze science fiction dat ze vaak zonder uitleg worden gelaten. De meeste verhalen nemen niet de moeite om de wetenschap van de technologie aan te raken, noch hebben zij een definitie voor wat precies een krachtveld is. Het idee is eenvoudig genoeg: het is een dunne barrière gemaakt van energie of deeltjes die in staat is vaste materie – raketten, kogels, zwaarden – en straling tegen te houden. Krachtvelden worden vooral gebruikt als toevluchtsoord. Ze duiken op over mensen en over steden, om hen af te schermen van de gevaarlijke lasers of het zware geschut dat hun kant op komt. Maar men kan zich geheel nieuwe landschappen voorstellen, gevormd door deze technologie. Niet alleen zouden krachtvelden toepassingen hebben in oorlog en ruimtevaart, maar er zouden hele steden van kunnen worden gebouwd.

In natuurkundige Michio Kaku’s Physics of the Impossible vermeldt hij hoe krachtvelden alledaagse bouwmaterialen als baksteen en staal zouden vervangen. In plaats daarvan zouden snelwegen, bruggen en steden kunnen materialiseren met de kleinste inspanning. En op de vreemdste plaatsen. Omdat krachtvelden kunnen fungeren als een barrière voor de buitenwereld, zou het mogelijk zijn huizen te laten bouwen op locaties zo onverbiddelijk als de diepten van de oceaan. Stel je een futuristische stad voor, omringd door nieuwsgierige ogen van zeeleven. Achter de glamoureuze ruimte-groene gloed van de kelpwouden, en achter de tentakelachtige riffen waar garnalen en poliepen baden in het zonovergoten zoute water, zou het schouwspel van menselijk leven vanaf de oppervlakte kunnen worden aanschouwd. Onze torenhoge gebouwen allemaal omgeven door dit dunne, door dit wonderbaarlijke materiaal dat wij een krachtveld noemen.

Het is niet overdreven te zeggen dat de uitvinding van deze technologie ons leven zou revolutioneren. Maar hoe eenvoudig de definitie van een krachtveld ook mag zijn, de conceptie ervan is niet zo rechtlijnig.

Van de vier krachten van het heelal – zwaartekracht, elektromagnetisme en de sterke en zwakke kernkracht – lijkt er geen enkele te zijn die het bestaan van een krachtveld toelaat. In alle gevallen is er altijd wel een of ander obstakel voor het ontstaan ervan. De zwaartekracht is zwak en werkt alleen op immense schalen zoals die van sterren en planeten, het elektromagnetisme kan niet tot een klein vlak worden beperkt en kan gemakkelijk worden geneutraliseerd, de kernkrachten zijn moeilijk te manipuleren en werken alleen op de schaal van atomen. Een vijfde, nog ongeziene kracht die over een afstand van centimeters of voeten werkt, zou de schepping van krachtvelden mogelijk kunnen maken, maar tot dusver is er geen solide bewijs dat zo’n vijfde natuurkracht bestaat.

In plaats daarvan wenden wij ons dus tot de toestanden van de materie. De meest bekende zijn vaste stoffen, vloeistoffen, en gassen. Maar dit zijn niet de meest voorkomende toestanden van materie in het heelal. Hoewel plasma niet in grote hoeveelheden op aarde voorkomt, is het de vierde toestand van materie en de meest voorkomende in de kosmos. Meer dan 99% van de materie in het heelal is plasma. In deze toestand zijn de elektronen uit de atomen verwijderd, wat betekent dat het plasmagas nu elektriciteit kan geleiden en door magnetische velden kan worden beïnvloed. Deze magnetische velden kunnen dan het plasma vormen in de dunne vlakken van sciencefiction krachtvelden. Als we een plasma creëren door een gas als argon te verhitten, zal het resulterende gas gloeien met een fantastische, elektrisch blauwe kleur (of een etherisch lila bij lagere spanningen).

Een vel plasma dat tot hoge temperatuur en kracht wordt verhit, verdampt voorwerpen waarmee het in aanraking komt. Niet alleen kan het kogels en alledaagse materie tegenhouden, maar we hebben ook al bewijs dat plasma ook straling kan tegenhouden. De ionosfeer begint ongeveer 40 mijl boven het oppervlak van de planeet. Het is het laatste, ijle stukje van de atmosfeer van de aarde voordat het volledig plaatsmaakt voor het vacuüm van de ruimte. Het gas hier is verwarmd door de zon en is een plasma geworden. Ionen en vrije elektronen maken amok in de bovenste atmosfeer, waardoor radiogolven er niet doorheen kunnen dringen. Radiogolven zijn een soort laag-energetische straling. Als toekomstige technologie in staat is dichtere plasmabladen te produceren, kunnen zij wellicht meer hoogenergetische vormen van straling tegenhouden, zoals de gammastralen en kosmische stralen die zo schadelijk zijn voor de gezondheid van een astronaut. Het probleem hierbij is natuurlijk dat, om hoogenergetische straling te blokkeren, ook zichtbaar licht moet worden geblokkeerd, wat betekent dat het zicht vanuit de plasmakrachtvelden een eindeloze, griezelige duisternis zou zijn.