Как сделаны световые мечи в "Звездных войнах"? Почему есть конец луча? Каков принцип оптики, при котором луч — это отрезок?

Случайно наткнулся на этот вопрос, но поскольку случайностей не бывает, то придется ответить. 

Как сделаны световые мечи в "Звездных войнах" к сожалению я не знаю. Просто потому, что эта идея довольно сырая. Как и всем прочим идеям, о подводных кораблях, железных птицах или световых лучах, которые мы теперь называем Laser, ей нужно время для того, чтобы выйти на уровень реализации. Любая подобная идея когда-то была всего лишь  упрощенным представлением о желаемом, т.е. глупой фантазией, а потом все они были так или иначе реализованы.  Попросту говоря, нет ничего невозможного. Невозможность, это всего лишь отсутствие благоприятных условий для реализации. На данном этапе развития техногенной цивилизации реализовать эту идею техническим способом не представляется возможным. Поэтому проще всего будет определить степень этой невозможности, чем наоборот вероятность возможности. Надеюсь я вас не запутал.

Световой меч в прямом смысле этого названия, на данный момент времени является условной невозможностью высокой степени. Потому, что свет представляет из себя (в научной парадигме текущего цикла) поток частиц в пространстве. Этот поток излучается и поглощается порциями, которые назвали фотонами или квантами. Квант является неделимой частью энергии. То есть, меньше которой мы не знаем. Как раньше считали мельчайшей частицей атом, т.е. наименьшим расстоянием, которое занято в пространстве (участком). Меньше которой более уже ничего нет. Ну или якобы нет. А потом появились все эти мюоны, кварки и суперструны. С фотоном происходит все то же самое. Считается, что у него нет заряда. Но он представляет из себя энергию в виде электромагнитной волны. Вернее, скажем так, либо частицы либо волны. Волна в отличие от частицы способна находиться в нескольких местах одновременно. Вот здесь происходит скажем так "затык".  Поскольку  квант является неделимой частью энергии, то весь световой поток должен прекратить свое проявление одновременно с исчезновением его источника. Однако, волна все же имеет длину, которую возможно измерить и определить. А расстояние в пространстве может значительно превышать эту длину. Поэтому достаточно удаленный наблюдатель может наблюдать световой поток от источника, который прекратил свое существование, на момент этого самого наблюдения. Отсюда следует взаимосвязь времени, скорости распространения светового потока и расстояния, т.е. пространственной протяженности. Поток, это движение. А движение, это порядок изменения энерго-информационных состояний. В данном случае фотонов, которые трансформируют свое состояние из позиции частиц в позицию волн. Фотон скажем так "вибрирует", увеличивая степень своих колебаний. До тех пор, пока не исчезнет из физического пространства (прекратит проявляться в прежнем виде). Электрическое поле имеющее заряд при этом трансформируется в магнитное поле, силовые линии которого замкнуты сами на себя. Поэтому, когда считается, что фотоны не имеют заряд, то это не совсем верно. Они не имеют его в конкретный момент времени, которые можно разделить на условные циклы колебаний. Упрощенно говоря, в начальном цикле фотон может проявлять себя как частица и быть видимым, а в последующем цикле уже как волна. Которая не имеет массы покоя, но участвует в гравитационном взаимодействии. И продолжает проявлять то, что мы называем энергией и импульсом. Чем выше степень вибрации, тем меньше длина волны. Таким образом, длина любой материальной частицы, которая движется со скоростью света,  будет нулевой. А протяженность фотона изменяется в зависимости от указанного цикла. В одних моментах она есть, в других нет. И каким именно образом рассматривать эту субстанцию, целиком будет зависеть от наблюдателя. Вернее от его способности фиксировать своим сознанием энерго-информационные состояния "эфира", "субстанции" или называйте как хотите. Это касается и технических приборов, при помощи которых человек расширяет возможности своего восприятия. Все наши приборы работают на электричестве, поэтому не стоит удивляться тому, что их возможности фиксации ограничиваются скоростью движения света или определенной степенью колебаний (вибрации). Это все в упрощенном представлении понятное дело, то есть не для физиков. 

В общем. Какое это все имеет отношение к "световым мечам"? Очень простое. Когда изменится концепция представлений о фундаментальных процессах в квантовой физике, тогда и наступит время благоприятных условий, которые сделают возможным техническую реализацию устройства, отдаленно напоминающего "световой меч". Не плазменный с использованием газа, а именно световой, квантовый или фотонный меч. В какой-то из вероятностной ветви будущего человечества. Где оно не покончит с собой задолго до этого более эффективным способом. 

Предположим, что для этого потребуется получить три основных технологии. Во первых портативный источник энергии, разумеется ядерной, что более вероятно, чем остальное (возможны и более совершенные источники). Во вторых, назовем это устройство импульсным высокочастотным генератором магнитного поля. Импульсом будет являться воздействие на частицы, которое придает им скорость движения в пространстве. И это воздействие не может быть постоянным, хотя общий видимый эффект из-за частоты может казаться непрерывным. как если бы вы очень быстро включали и выключали фонарик. Почему не подойдет постоянно действующее поле, это уже другой разговор. Это связано с поляризацией заряда частицы-волны, которая в первом цикле будет положительной, а во втором уже отрицательной. И в третьих самое сложное и без которого совершенно не обойтись по нашим представлениям о "квантовом мече". Это микро преобразователь гравитационного поля. Станет доступен когда люди  отодвинут дальше все свои представления о неделимых частицах. Придумают новые названия, гравитоны или как-то иначе, не важно, которыми обозначат силовые линии нового типа. Это устройство функционально предназначено отвечать за нужную плотность частиц-фотонов в первом цикле трансформации состояний.  Которая обеспечивается  в том числе за счет формирования и удержания силовых линий магнитных полей с определенным изгибом без разрыва и разрушения. Проще говоря, гравитационные силовые линии придают форму зацикленным магнитным силовым линиям. Делая из, скажем так, "объемных" волн, "плоские" или вытянутые направленные волны.  Далее потребуется фокусировка потока фотонов-частиц, которая и сделает фотоны-частицы видимыми на определенном участке от рукояти. Пусть это будет тот самый  "кристалл", раз он уже придуман. От кристалла будет зависеть  ответ на вопрос "Почему есть конец луча?". Вернее, почему человек способен его видеть и воспринимать как "конец", хотя поток фотонов в выражении волн из этого "конца" продолжится и далее до бесконечности с иной частотой колебаний. В том направлении, в котором указывает меч и до тех пор, пока работает источник. Тепловая энергия при этом излучаться световым лезвием меча напрямую не будет. До тех пор, пока ограниченное гравитационными силовыми линиями лезвие не вступит в контакт с любой материей или другим подобным мечом. Взаимодействие одного светового меча с другим подобным мечом может быть обусловлено разницей в фазовой настройке частоты генерируемых импульсов. Если эта частота совпадет, то они войдут в резонанс и квантовые потоки двух мечей потеряют целостность при контакте друг с другом (потоки распадутся). Контакт с более плотной материей, может привести к перегреву технической части меча и срабатыванию систем автоматического отключения. Эта система будет срабатывать в любом из случаев нестабильности гравитационных и магнитных полей меча. Для восстановления работоспособности понадобится некоторое время. 

 Вероятнее всего кристалл будет представлять из себя искусственное образование, производство которого тем не менее будет обусловлено некоторой технической сложностью. Возможно еще большую редкость будут представлять подходящие кристаллы природного происхождения. В качестве оружия массово будут использоваться гораздо более функциональные приспособления, нежели ручное оружие ближнего боя. Впрочем, даже такой меч с искусственным кристаллом останется предметом культа или символом статуса владельца. Поэтому такие квантовые мечи будут достаточно редки в результате дороговизны производства и относительной практической бесполезности. И на последок надо сказать, что рукояти мечей должны быть не в пример удобнее, чем представляется сейчас. Без всех этих странных выступов и решеток, которые противоречат функциональному удобству их использования. Хваталки у людей то останутся прежними.