一、電磁炮(ElectricGun)
說起電磁炮,有些人可能會想當(dāng)然地以為是“發(fā)射電磁波的武器(就象《紅色警報》里蘇聯(lián)的磁暴線圈)”。其實則不然,電磁炮實際上指的是“用電磁力(洛侖茲力)推動彈丸的武器”。由于彈丸的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)火炮,電磁炮除了可以用來打擊軍事目標(biāo)外,更可以結(jié)合先進(jìn)的火控系統(tǒng)來攔截導(dǎo)彈。當(dāng)然,由于現(xiàn)實世界中的電磁炮已經(jīng)接近實用,嚴(yán)格意義上來說已經(jīng)不能算SF兵器,而是新概念兵器。
軌道炮(RailGun)
軌道炮,一譯導(dǎo)軌炮,是電磁炮最常見的式樣。
軌道炮由兩條平行的導(dǎo)軌組成,彈丸夾在兩條導(dǎo)軌之間。兩軌接入電源,電流經(jīng)一導(dǎo)軌流向彈丸再流向另一導(dǎo)軌產(chǎn)生強(qiáng)磁場,磁場與電流相互作用,產(chǎn)生強(qiáng)大的洛侖茲力推動彈丸,達(dá)到很高的速度(理論上可以到達(dá)亞光速,當(dāng)然這是幾乎不可能實現(xiàn)的)。
軌道炮由法國人維勒魯伯于1920年發(fā)明。1944年,德國的漢斯勒博士研制出長2米、口徑20毫米的軌道炮,能把重10克的圓柱體鋁彈丸加速到1.08公里/秒;1945年他又將2門軌道炮串聯(lián)起來,使炮彈速達(dá)到了1.21公里/秒。二戰(zhàn)期間,日本也研究過感應(yīng)加速式電磁炮,并把2千克的彈丸加速到335米/秒。但由于材料和電力等關(guān)鍵問題無法解決,電磁炮的研究陷入瓶頸。1978年,澳大利亞國立大學(xué)物理學(xué)家理查德·馬歇爾和約翰巴伯等人使用5米長的軌道炮將質(zhì)量3.3克的塑料彈丸以5900米/秒的高速發(fā)射成功的突破性進(jìn)展。美國海軍將軌道炮作為其三大重點開發(fā)項目之一,計劃從2018年開始裝備未來的DD(X)對陸攻擊驅(qū)逐艦。
在《GUNDAMSEED》中,軌道炮是一種普及兵器,從地球軍的坦克到自由高達(dá),很多兵器都裝備了軌道炮。《機(jī)甲戰(zhàn)記·龍騎兵》中更是把速射式軌道炮作為幾乎所有MetalArmor(片中的人形兵器)的標(biāo)準(zhǔn)武裝……但奇怪的是發(fā)射效果卻怎么看都像普通的機(jī)關(guān)槍……
線圈炮(CoilGun)
1831年,英國科學(xué)法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象以后,各國軍事專家深受啟發(fā),隨即考慮利用電磁力發(fā)射物體的原理來制造武器。最早研究的電磁炮的是線圈炮,也稱高斯炮(GaussGun)。線圈炮的工作原理是:炮管由許多個同軸同口徑線圈構(gòu)成,炮彈上嵌有線圈。當(dāng)向炮管的第一個線圈輸送強(qiáng)電流時形成磁場,炮彈上的線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流,磁場與感應(yīng)電流相互作用,推動炮彈前進(jìn);當(dāng)炮彈到達(dá)第二個線圈時,向第二個線圈供電,又推動炮彈前進(jìn),然后經(jīng)常第三個、第四個線圈……直至最后一個線圈,逐級把炮彈加速到很高的速度。
線圈炮的優(yōu)點是炮彈與炮管(線圈)間沒有摩擦,能發(fā)射較重的炮彈,電能轉(zhuǎn)換成動能的效率較高,但供電比較復(fù)雜。1845年已有人用線圈炮將金屬棒拋射出約20米;1898年美國一位發(fā)明者斷言線圈炮可將炮彈射出230公里。但同樣由于技術(shù)上無法突破的瓶頸,使線圈炮的開發(fā)陷入停滯。而進(jìn)入20世紀(jì)以后,結(jié)構(gòu)簡單的軌道炮逐漸成為電磁炮研究的主流。
日本作品中的電磁炮基本上是清一色的軌道式、只有《EVA》中曾出現(xiàn)過線圈加速機(jī)槍。但在一些歐美游戲中則常常能看到它的身影:例如《星際爭霸(StarCraft)》中人族的機(jī)槍兵用的就是高斯步槍(GaussRifle)。此外高橋良輔的《餓沙羅鬼》中曾出現(xiàn)一種原理不明的“電磁加農(nóng)炮(ElectricMagneticCannon)”,從外觀來看有可能也是線圈炮。
質(zhì)量加速器(MassDriver)
嚴(yán)格說來,質(zhì)量加速器并不是兵器,它原本是一種利用電磁投射原理開發(fā)的航天運輸器械。簡單地說,這是一座巨大的多段軌道炮,以洛侖茲力將航天載具逐級加速到第一宇宙速度,再由衛(wèi)星軌道上的人員進(jìn)行回收。這與傳統(tǒng)的火箭運載相比,不但高效,而且還廉價。
《機(jī)甲戰(zhàn)記·龍騎兵》中,基卡諾斯帝國曾用月面上的質(zhì)量加速器向地球發(fā)射隕石(目測直徑約百余米),只一擊便可將一座基地從地圖上抹去。而《GUNDAMSEED》中戰(zhàn)艦使用的MS彈射軌道,也可以算是一種變相的質(zhì)量加速器。
此外,電磁兵器還包括電熱炮(ElectroThermalGun)和電熱化學(xué)炮(ElectroThermalChemicalGun)等亞種,但在ACG作品中基本沒出現(xiàn)過,這里就略過不提了。
二、定向能武器(DirectionEnergyWeapon)
定向能武器是在很小立體角內(nèi)定向傳輸能量來打擊目標(biāo)的武器,主要包括激光武器、高功率微波武器和粒子束武器等。與電磁炮同樣,定向能武器也正在逐步由SF兵器轉(zhuǎn)變?yōu)樾赂拍畋鳌?/p>
激光(LaserBeam)
激光武器可利用強(qiáng)大的定向發(fā)射的激光束直接毀傷目標(biāo)或使之失效。其優(yōu)點在于彈道速度快(光速嘛)、精度高、彈藥價格低廉且易于補(bǔ)充等。缺點是威力會隨射擊距離遞減,在大氣內(nèi)衰減現(xiàn)象尤其嚴(yán)重。
根據(jù)能量強(qiáng)弱,激光武器可分為強(qiáng)激光器和弱激光器。強(qiáng)激光器又稱高能激光武器,可利用高亮度強(qiáng)激光束攜帶的巨大能量摧毀或殺傷敵方目標(biāo)。1997年10月,美國以中紅外線化學(xué)激光炮兩次擊中在軌道上運行的廢棄衛(wèi)星,宣告秘密試驗戰(zhàn)略激光武器完滿成功。弱激光器則主要用于干擾和致盲較近距離的光電傳感器,以及攻擊人眼和一些增強(qiáng)型觀測設(shè)備。俄羅斯特種兵在車臣戰(zhàn)爭中用此低能激光武器制使武裝匪徒瞬間致癱,被劫持的綁有手榴彈的女記者成功被救,這是激光武器首次用于實戰(zhàn)。
作為最傳統(tǒng)的新概念武器,自《大戰(zhàn)火星人》的死光起,激光武器在各種SF作品中的登場可謂不計其數(shù)。大到《GUNDAM》系列中口徑數(shù)m的衛(wèi)星激光炮(SolarRay/ColonyLaser),小到《銀河英雄傳說》中的脈沖步槍;可以說有SF的地方就少不了激光武器的身影。
粒子光束(ParticleBeam)
粒子光束通常與激光武器統(tǒng)稱為光束兵器(BeamWeapon)。這是因為發(fā)射出來的粒子團(tuán)可以達(dá)到亞光速或光速,而且高能粒子束會與大氣分子撞擊產(chǎn)生漂亮的光束。不過粒子炮在宇宙中并不會產(chǎn)生光束效果,對于動畫片中那些五顏六色的BEAM……唉,大家就當(dāng)是藝術(shù)加工吧。
粒子武器的基本原理是利用磁場將粒子團(tuán)加速、集束后發(fā)射,利用粒子團(tuán)高速撞擊產(chǎn)生的能量以及二次磁場作用將目標(biāo)瞬間蒸發(fā)。由于是分子層面上的上海,因此對于粒子武器來說,單純的實體裝甲基本上是沒有意義的。比起激光武器,粒子武器的威力要大得多,而且可以隨時調(diào)整質(zhì)量與彈道速度。但缺點在于粒子加速器體積巨大難以攜帶,采用環(huán)狀加速器雖然可以縮減體積,但加速軌道的切線又會產(chǎn)生致命的輻射……因此除了擁有無敵的米諾夫斯基物理學(xué)的GUNDAM世界外,粒子武器一般只有戰(zhàn)艦才用得起。
粒子武器的分類十分龐雜,基本上可以分為帶電的荷電粒子炮(ElectronBeam)和不帶電的中性粒子炮(NeutralParticleBeam)兩大類:
荷電粒子炮(ChargedParticleBeam)
荷電粒子炮發(fā)射的是帶有電荷的粒子團(tuán),視種類的不同正電荷或是負(fù)電荷都有可能。一般使用線性鐵氧體磁場感應(yīng)加速器來產(chǎn)生高速電子束,絕對速度為每秒30萬公里。俄美研制的地基粒子加速器均為質(zhì)子加速器,其基本原理是:首先把電子束發(fā)生器產(chǎn)生的電子進(jìn)行加速,然后在高頻振蕩裝置上振動,再在離子發(fā)生裝置上把進(jìn)來的質(zhì)子用電子包圍起來,使其進(jìn)入離子加速裝置進(jìn)行加速,質(zhì)子因接收能量而加速。在接近出口時,把電子去掉,利用磁場使之變成尖銳的高能定向束流,隨后把質(zhì)子束向空間發(fā)射出去。
其優(yōu)點是構(gòu)造簡單易于生產(chǎn),此外粒子團(tuán)攜帶的電荷會對目標(biāo)的電路產(chǎn)生一定的附加傷害。但缺點是荷電粒子團(tuán)本身的粒子互斥會使粒子團(tuán)迅速擴(kuò)散,造成射程降低和威力擴(kuò)散。此外粒子團(tuán)也很容易受磁場的影響而偏轉(zhuǎn),在具有高磁場的星球周圍使用時會增加彈道解析的難度。有些SF作品中能用“電磁防壁”之類擋住的粒子炮應(yīng)該多屬此類。
比較有名的荷電粒子炮,要數(shù)《EVA》中第五使徒Ramiel的加粒子炮(AccelerationBeam)。片中可以明顯看出加粒子炮與初號機(jī)的陽電子炮相互干涉后的彈道偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
中性粒子炮(NeutralParticleBeam)
與粒子團(tuán)帶電的荷電粒子炮相對的,是粒子團(tuán)不帶電的中性粒子炮。由于彈藥是用中性粒子,因此沒有彈道受磁場影響而偏轉(zhuǎn)的問題,也沒有荷電粒子炮的互斥問題,使威力隨距離下降的擴(kuò)散效應(yīng)也幾乎不會發(fā)生。
中性粒子炮的原理為利用對原子進(jìn)行加速的方法制造出中性粒子(中子、光子等),然后聚集成高能定向束流,以亞光速發(fā)射出去,擊毀目標(biāo)或使其失效。
《銀河英雄傳說》中,帝國與同盟的艦載/要塞炮多為中子光束炮(NeutronBeam),間或有荷電粒子炮及激光炮。著名的巨炮“雷神之槌”便是一門巨大的中子光束炮
此外值得一提的是在游戲《鋼鐵之咆哮2》中出現(xiàn)的“中微子光束炮(NeutrinosBeam)”。中微子是現(xiàn)今知道的穿透力最強(qiáng)的粒子,無論是鉛還是混凝土,對于中微子來說都像空氣一樣可以輕易穿透。因此游戲中的中微子光束炮是一種攻擊力0、“對自己對敵人對地球都有好處”的搞笑武器。由于中微子只參與弱交互作用,與質(zhì)子、電子等一般粒子很難產(chǎn)生關(guān)系,因此很難測量得到?!拔壹僭O(shè)了一種粒子的存在,但這種粒子卻無法測量出來!”物理學(xué)家W·泡利(WPauli)這樣說。
電漿炮(PlasmaBeam)
電漿炮屬于中性粒子炮的亞種(按照大陸的譯法應(yīng)該叫“等離子炮”,但筆者個人認(rèn)為“電漿”更好聽一些)。等離子體是繼固體、液體、氣體之后的第四中物質(zhì)形態(tài)。由于等離子體本身的溫度可達(dá)數(shù)百萬至數(shù)千萬度,任何物質(zhì)在其面前也會被瞬間蒸發(fā)(生物則會瞬間碳化,參閱劉慈欣《球狀閃電》),因此其破壞力相當(dāng)驚人
但問題在于,利用托卡馬克裝置(蘇聯(lián)科學(xué)家在60年代發(fā)明的環(huán)形磁約束受控核聚變實驗裝置)固然可以產(chǎn)生等離子體,其中包含帶正電、負(fù)電的粒子,有時還有少數(shù)的中性粒子。用磁場加以約束時,不僅不同電性粒子的運動方向不同,帶電粒子的軌跡也會因粒子間庫侖力作用及相互的碰撞而變得不穩(wěn)定,所以若想把等離子體“發(fā)射”出來,射出的粒子只會像放煙火一樣地四散逃逸,而且等離子體的能量越高,這種現(xiàn)象就越嚴(yán)重,因此電漿的武器化運用十分困難。
《星河戰(zhàn)隊》中的P蟲使用一種高耐熱粘液泡將電漿包裹后投出,效果類似榴散彈或燒夷彈;而《SEED》竟MEGA粒子炮(MegaParticleBeam)
《GUNDAM》系列中的招牌武器之一,一譯米加粒子炮。這是一種應(yīng)用了米諾夫斯基物理學(xué)的新型粒子炮,于宇宙世紀(jì)0068年被發(fā)明,迅速替代了舊式的荷電粒子炮。
MEGA粒子炮發(fā)射的是一種被稱為MEGA粒子的特殊粒子團(tuán)。機(jī)械首先用能量冷凝器從核融合爐里聚集米諾夫斯基粒子,然后以高密度的I力場將它們壓縮成MEGA粒子。之后在磁力束帶的收束下,以激光為載體將MEGA粒子團(tuán)發(fā)射出去(所以在宇宙中也可以看到MEGA粒子炮發(fā)射的光束),其威力是同功率激光的約4倍。
但與其他的粒子炮一樣,MEGA粒子炮也存在體積巨大這一致命缺點,因此同樣也只能搭載在戰(zhàn)艦級的作戰(zhàn)單位上
然可以把電漿像激光一樣筆直地發(fā)射出去,實在是令筆者對創(chuàng)作群的沒常識感嘆不已。
為了彌補(bǔ)這一缺陷,地球聯(lián)邦的技術(shù)人員開發(fā)出了一種名為ECAP(能量容器)的裝置。這項革命性的發(fā)明可以將米洛夫斯基粒子以高能量狀態(tài)壓縮儲存,只需要再提供很少一點能量來激發(fā)MEGA粒子即可發(fā)射。ECAP由機(jī)動戰(zhàn)士基地或母艦中的能量冷凝器進(jìn)行補(bǔ)給,簡單地說便是一個粒子電池。地球聯(lián)邦軍基于這項技術(shù)開發(fā)了MS用的光束來復(fù)槍,之后又開發(fā)出了改良型、可隨時更換的EPAC(能量彈夾),使光束兵器成了MS的標(biāo)準(zhǔn)武裝。
誘導(dǎo)光束炮(HomingBeam)
說實話,這是一種用現(xiàn)代科學(xué)幾乎無法解釋的技術(shù)也就是“會轉(zhuǎn)彎的光束武器”。
如果說《MACROSS》里天頂星戰(zhàn)艦?zāi)欠N誘導(dǎo)光束炮還能理解為通過磁場令荷電粒子炮轉(zhuǎn)向,那么《飛越巔峰》中的“誘導(dǎo)激光(HomingLaser)”
便已經(jīng)完全背離物理法則了如果是利用高重力場令光束屈曲的話,那么直接用這個能令光線屈曲的重力場(那幾乎就是黑洞了,詳見“重力兵器”詞條)攻擊不好嗎?
至于《SEED》中禁斷高達(dá)的誘導(dǎo)電漿炮(!)……那根本就是匪夷所思的東西……不提了。
微波兵器(MicrowaveWeapon)
一般來說,微波屬于非殺傷性武器。由于微波特有的高穿透性,它一方面可以使目標(biāo)的電子設(shè)備發(fā)生故障,另一方面也可以迅速加熱生物細(xì)胞中的水分令其燙傷微波爐就是這個原理。在《VGUNDAM》中就有利用空間站的微波供電裝置令敵人喪失戰(zhàn)斗力的情節(jié)。
但是,當(dāng)有需要時,微波一樣可以成為致命的殺人武器對、便是那著名的創(chuàng)世紀(jì)炮(Genesis
創(chuàng)世紀(jì)炮的原理,是將核彈引爆后的射線進(jìn)行兩次反射后集束射出。其中即包含高熱輻射,也有致命的γ射線。γ射線可以穿透絕大多數(shù)的物質(zhì),當(dāng)人體被高能量的γ射線穿透時,全身水分會瞬間沸騰、蒸發(fā)致死。不過《SEED》中人體如同中了北斗神拳般瞬間爆炸的效果未免太夸張了,制作群的創(chuàng)作功夫?qū)嵲谧屓藷o話可說。
電磁脈沖(ElectroMagneticPulse)
電磁脈沖炸彈,簡稱EMP,是一種專門針對電子設(shè)備的非殺傷性武器。它可以在十億分之一秒的瞬間放射出數(shù)十億瓦威力的微波,將攻擊半徑內(nèi)的電子設(shè)備燒毀。高強(qiáng)度電磁脈沖對電子設(shè)備的獨特破壞力,是美國進(jìn)行核試驗時無意發(fā)現(xiàn)的。1962年7月,美軍在太平洋中部的約翰斯頓島進(jìn)行了一次代號為“海盤車”的高空核試驗,結(jié)果這次140萬噸TNT當(dāng)量的核試驗,竟造成1400千米之外的夏威夷檀香山地區(qū)的供電網(wǎng)發(fā)生跳閘,連高壓線的避雷裝置都被全部燒毀。
三、量子兵器(QuantumWeapon)
所謂量子兵器,基本可以理解為“應(yīng)用量子力學(xué)的武器”。相對于激光、粒子束這些現(xiàn)在已有理論基礎(chǔ)的新概念兵器而言,量子兵器還停留在純粹的SF階段,支持其的許多理論甚至沒有經(jīng)過科學(xué)驗證。由于量子力學(xué)實在太過艱深,筆者對此也所知有限,故將不對其原理作深入討論。
重力場兵器(GravitationalFieldWeapon)
當(dāng)一顆質(zhì)量巨大的恒星的壽命終結(jié)時,會在本身重力塌陷的影響下產(chǎn)生物質(zhì)凝縮,并形成強(qiáng)大的重力場。如果核心重量能夠令這種塌陷無限地繼續(xù)下去,便產(chǎn)生了黑洞。那么反過來,假如我們以人工方式進(jìn)行量子凝縮的話,也可以產(chǎn)生一個人工重力場(以上理論沒有經(jīng)過科學(xué)證實)。
如果說常規(guī)炸彈是靠火藥爆炸的沖擊波殺傷目標(biāo)的話,重力場兵器就是靠量子凝縮產(chǎn)生的重力場粉碎目標(biāo)。ACG作品中常見的表現(xiàn)方法是射出一個黑黑的重力球,打中目標(biāo)后開始塌陷,順便把周圍的一些花花草草什么的全都吸進(jìn)去。這種武器發(fā)展到極致就是黑洞炸彈,或者叫模擬黑洞(SimulationBlacHole)。之所以2、由于絕對質(zhì)量不足,會在短時間內(nèi)消滅。當(dāng)然也有用木星壓縮成黑洞炸彈,一發(fā)把銀河系炸成甜甜圈這種極端個例存在(可以算是真正的黑洞了,不過個人對以木星的質(zhì)量能否產(chǎn)生那么大效果表示懷疑),好孩子千萬不要模仿。
重力波兵器(GravityWaveWeapon)
重力波兵器是一種量子定向能兵器,也就是定向能兵器在量子時代的新發(fā)展,其原理同樣是量子凝縮。由于在宇宙中缺乏媒介,聲波、沖擊波等無法傳播,導(dǎo)致傳統(tǒng)的爆炸性武器、包括核武器的效果都大打折扣。而重力波則沒有這個限制,因此在宇宙中,定向發(fā)射的高能重力波可以很容易做到擴(kuò)散性殺傷的效果。ACG中出現(xiàn)過的重力波武器有重子炮(GravitronCannon)、重力波炮(GravitonCraft)、重力沖擊炮(GImpactCannon)等許多種類,其原理應(yīng)該是基本一樣的。
是“模擬”,是因為它與真正的黑洞存在以下區(qū)別:1、規(guī)模?。ú蝗话l(fā)射者自己也玩完了另外,《翼神傳說》中Rahxephon的“聲波攻擊”,本質(zhì)上也是利用量子凝縮原理產(chǎn)生高能重力波(所以在宇宙中也可以用)。
反物質(zhì)兵器(AntimatterWeapon)
物質(zhì)是由分子和原子組成,原子是由帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核組成,如果由帶正電的電子與帶負(fù)電的原子核組成原子,那么就是反原子,由反原子就可組成反物質(zhì)。當(dāng)反物質(zhì)正物質(zhì)接觸時會產(chǎn)生湮滅效應(yīng)、放出光子和介子,同時釋放出巨大能量,也就是說會爆炸。一毫克反物質(zhì)與一毫克正物質(zhì)湮滅時會產(chǎn)生相當(dāng)于430噸TNT的爆炸力,因此現(xiàn)在的許多科學(xué)家都認(rèn)為反物質(zhì)武器將是繼核武器之后的又一種毀滅性武器。
動漫中最常見的反物質(zhì)武器就是著名的陽電子炮,無論是EVA還是大天使,這陽電子炮耍將起來都是無堅不摧呀只有咱化不可能為可能的穆叔叔能用面小盾擋住陽電子束 。