Campo de fuerza (tecnología)

El escudo de energía del juego Segunda vida

En la ficción especulativa, un campo de fuerza, a veces conocido como escudo de energía, escudo de fuerza, burbuja de energía, o escudo deflector, es una barrera hecha de cosas como energía, energía negativa, energía oscura, campos electromagnéticos, campos gravitacionales, campos eléctricos, campos cuánticos, plasma, partículas, radiación, luz sólida o fuerza pura. Protege a una persona, área u objeto de ataques o intrusiones o incluso desvía los ataques de energía hacia el atacante. Esta tecnología ficticia se crea como un campo de energía sin masa que actúa como un muro, de modo que los objetos afectados por la fuerza particular relacionada con el campo no pueden atravesar el campo y llegar al otro lado, sino que son desviados o destruidos. La investigación real en el siglo XXI ha analizado el potencial para desviar la radiación o los rayos cósmicos, así como un blindaje más extenso.

Este concepto se ha convertido en un elemento básico de muchas obras de ciencia ficción, tanto que los autores con frecuencia ni siquiera se molestan en explicarlo o justificarlo ante sus lectores, tratándolo casi como un hecho establecido y atribuyéndole las capacidades que requiere la trama. La capacidad de crear campos de fuerza se ha convertido en un superpoder frecuente en los medios de superhéroes.

Historia

El concepto de campo de fuerza se remonta al menos a principios del siglo XX. The Encyclopedia of Science Fiction sugiere que el primer uso del término en ciencia ficción parece ocurrir en 1931, en Spacehounds of IPC de E.E. 'Doc' Herrero.

Un precursor temprano de lo que ahora se llama "campo de fuerza" se puede encontrar en The Night Land (1912) de William Hope Hodgson, donde el Último Reducto, la fortaleza de los restos de una humanidad del futuro lejano, se mantiene a salvo por " La obstrucción de aire" generada por la "Corriente de Tierra" ardiente.

En el universo de la Fundación de Isaac Asimov, científicos especializados en la miniaturización de escudos basados en planetas han desarrollado escudos personales. Como los utilizan principalmente los Comerciantes de la Fundación, la mayoría de los demás habitantes del Imperio Galáctico no conocen esta tecnología. En un cuento no relacionado Breeds There a Man...? de Asimov, los científicos están trabajando en un campo de fuerza ("energía canalizada para crear un muro de inercia sin materia";), capaz de proteger a la población en caso de guerra nuclear. El campo de fuerza demostrado al final es un hemisferio sólido, aparentemente completamente opaco y reflectante desde ambos lados. Asimov vuelve a explorar el concepto de campo de fuerza en el cuento Not Final!.

El concepto de campos de fuerza como medida defensiva contra el ataque enemigo o como una forma de ataque se puede encontrar regularmente en los videojuegos modernos, así como en películas, como en La guerra de los mundos (1953, George Pál) y Día de la Independencia.

La capacidad de crear un campo de fuerza ha sido un superpoder común en los cómics y los medios asociados. Si bien solo unos pocos personajes tienen la capacidad explícita de crear campos de fuerza (por ejemplo, la Mujer Invisible de los Cuatro Fantásticos y Violet Parr de Los Increíbles), se ha emulado a través de otros poderes, como Green Las construcciones de energía de Lantern, la telequinesis de Jean Grey y la manipulación de campos electromagnéticos por parte de Magneto. Aparte de esto, su importancia también se destaca en los libros del Dr. Michio Kaku (como Physics of the Impossible).

Ficción

La ciencia ficción y la fantasía sugieren varios usos potenciales de los campos de fuerza:

• Una barrera que permite a los trabajadores funcionar en áreas expuestas al vacío del espacio. La atmósfera interior sería habitable por los seres humanos, mientras que al mismo tiempo permitiría que los objetos permisibles pasaran por la barrera
• Una superficie caminable entre dos puntos sin necesidad de construir un puente.
• Un área de cuarentena de emergencia para atender a los afectados por agentes biológicos o químicos nocivos
• Un extintor de incendios donde el oxígeno se agota mediante el uso de un espacio limitado por un campo de fuerza, con lo que muere de hambre el fuego
• Como escudo para proteger contra el daño de las fuerzas naturales o un ataque enemigo
• Como deflector para permitir que naves espaciales rápidas puedan atravesar el espacio sin colisionar con pequeñas partículas o objetos.
• Un espacio temporal habitable en una zona de otro modo inadecuado para mantener la vida
• Como aparato de seguridad utilizado para confinar o contener un cautivo

Las capacidades y la funcionalidad de los campos de fuerza varían; en algunas obras de ficción (como en el universo de Star Trek), los escudos de energía pueden anular o mitigar los efectos tanto de la energía como de las partículas (p. ej., fásers) y las armas convencionales, así como las fuerzas sobrenaturales. En muchos escenarios ficticios, los escudos funcionan principalmente como una medida defensiva contra las armas disparadas desde otras naves espaciales. Los campos de fuerza en estas historias generalmente también impiden el transporte. En general, se postulan dos tipos de campos de fuerza: uno en el que la energía se proyecta como un plano plano desde los emisores alrededor de los bordes de una nave espacial y otro en el que la energía rodea una nave como una burbuja.

La capacidad de crear campos de fuerza se ha convertido en un superpoder frecuente en los medios de superhéroes. Si bien a veces son un poder explícito por sí mismos, los campos de fuerza también se han atribuido a otras habilidades ficticias. Cómics de Marvel' Jean Grey puede usar su telequinesis para crear una barrera de energía telequinética que actúa como un campo de fuerza al repeler objetos. De manera similar, Magneto puede usar su magnetismo para manipular los campos magnéticos para que actúen como escudos. El vínculo de superpotencia más común visto con campos de fuerza es el poder de la invisibilidad. Esto se ve con Marvel Comics' La Mujer Invisible y Violet Parr de Disney Pixar.

Los campos de fuerza a menudo varían en su composición, aunque normalmente están compuestos de energía. La serie de 2017 The Gifted presentaba al personaje Lauren Strucker, que tenía la capacidad de crear escudos al juntar moléculas. Esto resultó en que ella pudiera construir campos de fuerza a partir de partículas de aire y agua en lugar de energía.

Investigación

En 2005, el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA ideó una forma de protegerse de la radiación mediante la aplicación de un campo eléctrico a esferas hechas de un material delgado no conductor recubierto con una capa de oro con cargas positivas o negativas, que se podían colocar para doblar partículas cargadas para protegerlas de la radiación.

En 2006, un grupo de la Universidad de Washington en Seattle había estado experimentando con el uso de una burbuja de plasma cargado, contenida por una malla fina de alambre superconductor, para rodear una nave espacial. Esto protegería a la nave espacial de la radiación interestelar y de algunas partículas sin necesidad de blindaje físico.

Del mismo modo, el Laboratorio Rutherford Appleton está intentando diseñar un satélite de prueba real, que orbitaría la Tierra con un campo de plasma cargado a su alrededor.

En 2008, Cosmos Magazine informó sobre una investigación para crear una réplica artificial del campo magnético de la Tierra alrededor de una nave espacial para proteger a los astronautas de los peligrosos rayos cósmicos. Científicos británicos y portugueses utilizaron una simulación matemática para demostrar que sería posible crear una "mini-magnetosfera" burbuja de varios cientos de metros de ancho, posiblemente generada por una pequeña nave sin tripulación que podría acompañar una futura misión tripulada a Marte.

En 2014, un grupo de estudiantes de la Universidad de Leicester publicó un estudio que describía el funcionamiento de los escudos deflectores de plasma de las naves espaciales.

En 2015, Boeing obtuvo una patente sobre un sistema de campo de fuerza diseñado para proteger contra las ondas de choque generadas por explosiones. No está destinado a proteger contra proyectiles, radiación o armas de energía como los láseres. El campo supuestamente funciona mediante el uso de una combinación de láseres, electricidad y microondas para calentar rápidamente el aire creando un campo de plasma de aire sobrecalentado (ionizado) que interrumpe, o al menos atenúa, la onda de choque. A partir de marzo de 2016, no se sabe que se hayan demostrado modelos de trabajo.

En 2016, los científicos de la Universidad de Rice descubrieron que las bobinas de Tesla pueden generar campos de fuerza capaces de manipular la materia (proceso llamado teslaforesis).