米諾夫斯基粒子及米氏物理學與光束武器的原理、實際應用及反制措施

米諾夫斯基粒子及米氏物理學與光束武器的原理、實際應用及反制措施

Ø   前言
在前數篇文章中，我對光束武器作出了不少介紹。今次，我將嘗試整合此前各篇文章的內容和作出資料補充，並改以問答形式撰文，希望大家會喜歡。鑑於本人學力所限，內容如有錯漏，還請各位不吝指正。

Ø   甚麼是米諾夫斯基粒子？
米諾夫斯基粒子（Minovsky Particle）是由年輕的俄裔科學家托雷諾夫‧Y‧米諾夫斯基（Tolenoff.Y.Minovsky）預言，並在U.C.0069年証實其存在的元粒子（基本粒子）。米氏粒子的特點如下：
- 靜止質量（Rest Mass）趨近於零
- 帶有或正或負的電荷（Charge）
- 彼此具有特殊的超距力作用，即彼此間具有反向斥力（T-Force）
- 當米氏粒子在空間中散播時，會排列成三維立方格狀結構
- 在上述結構中，會因粒子間的斥力而形成不可見的力場，即I力場（I-Field）
- 干擾由超長波到紅外線波長的電磁波，並對電子回路造成影響
- 若正負米氏粒子被壓縮而融合，會產生電中性米加粒子（Mega Particle）
- 在上述過程中，會根據質能互換公式（E=mc^2）放出巨額能量

Ø   米氏粒子及米諾夫斯基物理學對宇宙世紀有何重大影響？
首先，米氏粒子的應用使得超小型核融合反應爐變得可能，從而提供龐大能量。此種技術被廣泛應用在宇宙戰艦、MA和MS上以提供所需能量。

左圖：米氏粒子的三維立方結構概念圖 圖中藍色圓球代表正電荷米氏粒子，紅色圓球代表負電荷米氏粒子。 右圖：為機動戰士提供能量的米洛夫斯基．伊約內斯高（Minovsky.Ionesco）型熱核反應爐       圖中反應爐左邊的人提供了兩者在體積上的鮮明對比。

第二，由於米氏粒子的電波干擾特性，使得雷達等遠程通訊、探測裝備失效。米氏粒子還會對電子回路造成干擾，致使人們必須對電子裝備施以厚重、造價高昂的防護盾，使一次性精密打擊武器（如導引飛彈）的使用變得不符合成本效益而式微。也就是說，米氏粒子的應用將以往的超視距、以通訊網絡為中心的戰鬥（Network-centric Warfare）一舉推翻。取而代之的是近似二戰時的視距內，以載台為中心的戰鬥（Platform-centric Warfare）。換言之，舊有的戰術體系和其產物全部成為了歷史名詞和過時的古董，引發了戰爭模式的重大變革。
第三，米氏粒子的應用造就了各種米加粒子武器（Mega Particle Weapons）。關於米加粒子武器，在下面的篇幅中會有詳細介紹。
除此以外，諸如米氏浮行效應等技術，亦有賴於米氏粒子的應用。這些技術使宇宙世紀的戰爭面貌大為改變，進而使自護公國憑藉高濃度米氏粒子環境下的新戰術和對應武器向地球聯邦發動號稱「自護獨立戰爭」的一年戰爭，影響深遠。

Ø   甚麼是米加粒子炮？它的原理是甚麼？
米加粒子炮（Mega Particle Cannon）是一種粒子武器。它的原理是壓縮正負米氏粒子並使其融合；在這過程中，會產生電中性（Electrically Neutral）的次原子粒子（Subatomic Particle），亦即米加粒子（Mega Particle）。一部分質量按照著名的質能互換公式轉換成粒子所帶有的動能和熱能。由於在過程中，米氏粒子已具備龐大動能，故而無須借助粒子加速器，只需以I力場略作最後加速並集束釋放，便能成為威力強大的粒子束（Beam）。

上圖： 左方和右方分別為米加粒子炮和光束步槍的構造圖（部分細節可能較難觀察） 左方的米加粒子炮應為裝置在戰艦上的後期型號，由數部分組成：「後膛」為米加粒子發生裝置，「炮管」由連串集束環和加速環組成，「炮口」裝有導向裝置以使光束向指定方向發射，前方裝有環狀偏向力場，賦與光束以約二十度的偏向能力，以彌補本身捕捉機動目標能力不足的缺陷。 右方的光束步槍應為早期的供機動戰士手攜型號。它的基本結構與左方的米加粒子炮相同，不同之處在於它擁有積蓄著臨界前高能正負米氏粒子的E-CAP，並除去了米加粒子炮前方的偏向力場，相形之下顯得較為輕巧。

Ø   米加粒子炮有甚麼優點和缺點？為甚麼得到普遍使用？
作為武器，米加粒子炮的能量轉換效率（Energy Conversion Efficiency）極高，比一般雷射/激光炮（Laser）高出四倍。而且，相比於荷電粒子炮，由於米加粒子為電中性，故而較不易受磁場影響。加上其破壞力高之餘，反作用力（後座力）低，有利於瞄準目標及精確射擊，尤其在宇宙空間中更顯此一優點的價值；故而迅速普及化。

它的最大缺點是高耗能和需要大量米氏粒子供應。然而，它的優點使它仍然得到普遍使用；特別是在裝備有大型熱核反應爐提供電力的宇宙戰艦和小行星要塞上，米加粒子炮被裝置在炮塔上運用。由於炮塔並不能對高機動性的目標施以有效打擊，故而在部分後期型號的炮口前方裝置偏向力場，賦與光束約二十度的偏向能力。
此外，在一週戰爭（One Week War）後所簽訂的南極條約（Antarctic Treaty）中，列明禁止使用NBC武器（Nuclear, Biological and Chemical Weapons，核、生化及化學武器），而米加粒子炮則能在特定的一點上達到核武等級的破壞力，使其更受歡迎。

Ø   光束步槍的原理是甚麼？它跟米加粒子炮有甚麼關係？
光束步槍（Beam Rifle）的原理與米加粒子炮的原理基本上相同；其實，光束步槍可說是小型化的小口徑米加粒子炮。它是因應對MS手攜型光束武器的需求而產生的。
MS無法使用傳統米加粒子炮的最大原因，就在於米氏粒子的產生和壓縮需要高額能量，而MS的反應爐無法提供如此龐大的能量。打破這一規限的，則是聯邦系技術陣營發展出的E-CAP（Energy Capacitor）技術。E-CAP的原理是預先積蓄被壓縮至融合前一刻的高能正負米氏粒子。當MS需要發射光束時，則由MS透過手部連接光束步槍的部分傳輸能量以產生力場，將正負米氏粒子融合並收束。換言之，當中大部分所需能量由MS的母艦或基地預先提供；MS只需加入小額能量，就能產生米加粒子和開火，而這個程序所耗的能量還不到原本能量需求的二十分之一（不過，即使是少於二十分之一，這數額對於MS搭載的超小型反應爐而言，仍是十分可觀的）。這使MS用米加粒子炮變得可能。值得一提的是，有鑑於此，MS在用盡E-CAP內藏的米氏粒子後，必須返回母艦補給；所以，光束武器的運用很大程度上有賴於後勤部門的補給和支援。
其後，聯邦系技術陣營更發展出外置，可替換的E-pack。這意味著MS可有如為實體彈槍械替換彈匣般為光束步槍替換E-pack，大幅增加可發彈數。此種技術在格里普斯戰爭（Gryps Conflict）中被廣泛應用，使光束步槍變得空前普及。

到了後期，甚至發展出由MS或是步槍本體供應米氏粒子和能量的光束步槍。然而，本文則主要只會談及U.C.0079-0093時期的光束武器發展。
右圖：RX-78 NT1 Gundam ‘G-4 Alex’ 的可替換E-pack型光束步槍

Ø   米加粒子炮和光束步槍的彈數、射程、射速和單發威力受限於甚麼因素？

>	彈數的限制因素# 一般裝置在宇宙戰艦上的米加粒子炮是由艦上的米氏粒子發生裝置和反應爐分  別供給所需的米氏粒子和能量的；由於可發彈數受限於米氏粒子和能量供應是否充足；所以，只要上述兩個裝置運作正常，而米加粒子炮本身運作正常，基本上彈數可視為無限大。至於MS手攜型光束步槍的米氏粒子和能量來源，則分別是E-CAP和MS的本體反應爐；其可發彈數同樣受限於米氏粒子和能量供應的充足與否（因其與米加粒子炮基本原理相同）。由於E-CAP所載米氏粒子數額有限，故而可發彈數主要取決於E-CAP的米氏粒子容量、額外E-pack的攜帶數量和每發耗用的米氏粒子份量。
>	射程的限制因素 米加粒子炮和光束步槍的射程均受限於收束環的數量/效率和單發米加粒子的射出數量等內在因素影響。此外，射程亦受外在因素影響；如米氏粒子濃度（米氏粒子對光束有擴散作用）或光束擴散膜的存在與否都會對射程產生影響。此外，在大氣圈內，由於空氣、大氣濕度、水（水中戰鬥）等因素，射程更會大幅減少。
>	射速的限制因素 米加粒子炮的射速主要取決於四大因素：米氏粒子、能量的供應/補給速度；單發所耗用的米氏粒子和能量數額和米加粒子炮本體的冷卻系統工作效率。由於米加粒子炮在運作時會產生大量廢熱，而必須依賴冷卻裝置以保持炮身溫度正常。假若不斷以超出容許值的射速發炮，則會因炮身過熱而融化。換言之，只有在米氏粒子發生裝置、反應爐和冷卻裝置都有餘裕出力時，方可在短時間內強行增加射速而不犧牲單發威力。光束步槍的基本原理也類同，唯因米氏粒子源自E-CAP，故而能不受限於米氏粒子供應/補給速度（但仍需替換E-pack），卻不能調整單發所耗用的米氏粒子和能量數額。
>	單發威力的限制因素 單發光束的威力取決於米加粒子的射出初速和數量。就初速而言，高初速犧牲破壞範圍而增加光束穿透力，而低初速則相反。然而，除後期的VSBR（Variable-Speed Beam Rifle）外，U.C.0093年或以前的米加粒子炮和光束步槍基本上都不具備調整初速的能力。 米加粒子的射出數量方面，由於艦載米加粒子炮所需的米氏粒子由戰艦本體供應和壓縮，故而可以臨時性增加米氏粒子的輸入數量，以增加單發的米加粒子數量。然而，隨之而來的是收束和最後加速所需能量的提升和廢熱排放量的大幅增加；所以，此一做法必須以米氏粒子發生裝置、反應爐和冷卻裝置都有餘裕出力為使用前提。至於光束步槍，則因為米氏粒子並非由本體供應和壓縮，而無法自由調節米氏粒子的輸入數量。就E-CAP的結構而言，每發光束的米氏粒子份量是固定的。理論上，除非更換另一種單發米加粒子份量不同的E-CAP，否則無法作出調整（不過，從未有任何實例）。

值得一提的是，透過強制性調整上述部分因素，使用者一般可以臨時性增加彈數、射速和單發威力。然而，上述三項指標的增加都只能是臨時性的應急措施。
在一年戰爭（One Year War）初期的魯烏姆戰役（Battle of Loum）中，麥哲倫級

	戰艦「涅雷得號」（Magellan Class Battleship ‘Nereid’）就曾因為不適當使用米加粒子炮，超出系統容許值而最終使炮身因過熱而融化；可見不適當使用米加粒子炮和光束武器所帶來的嚴重後果。 左圖：一年戰爭時期的地球聯邦宇宙軍主力艦—麥哲倫級戰艦（Magellan Class Battleship）
#補充資料：各機種光束步槍所用E-CAP彈數一覽表 Vehicle Model & E-CAP/E-pack Model of Beam Rifle No. of Shots 1. RX-78 NT1 Gundam ‘G-4 Alex’, U.C.0080 Beam Rifle E-pack（2 Additional E-packs Stored） 10 2. RX-78-2 Gundam Beam Rifle Internal E-CAP, U.C.0079 20 3. MS-14Fs ‘Gelgoog Marine Commander’s Type’, U.C.0079 MRB-110 Beam Rifle E-pack（1 Additional E-pack Stored） 20 4. RGM-79GS ‘GM Commando Space Type’, U.C.0080 Rapid-fire Beam Gun Internal E-CAP *Footnote: - 30 Single Setting Shots per E-CAP           - Can Fire Single Setting Shots           - 3 Single Setting Shots = 1 Shot of Typical Beam Rifle 30* 5. MS-14Jg ‘Gelgoog Jaeger’, U.C.0080 Beam Machinegun Internal E-CAP *Footnote: - Can Fire Short Bursts, Long Bursts and Full-melee Bursts           - 30 Short Bursts per E-CAP - 1 Short Burst = 1 Shot of Typical Beam Rifle - 2 Short Bursts = 1 Long Burst - 6 Short Bursts = 1 Full-melee Burst 30* 6. RX-78 GP01 Gundam ‘Zephyranthes’, U.C.0083 XBR-BOWA-M-82A Beam Rifle E-pack（1 Additional E-pack Stored） 30
左圖：RGM-79GS ‘GM Commando Space Type’ 的速射式光束槍（Rapid-fire Beam Gun） 中圖：MS-14Jg ‘Gelgoog Jaeger’ 的光束機關槍（Beam Machinegun） 右圖：RX-78 GP01 Gundam ‘Zephyranthes’ 的XBR-BOWA-M-82A光束步槍

Ø   裝甲能抵禦光束嗎？有甚麼反制措施抗衡光束？它們的原理是甚麼？
由於光束能把任何物體瞬間加熱至數億度，任何裝甲均無法抵禦光束的超高溫。
抗衡光束的反制措施主要有以下數種：

>	I力場發生器 I力場發生器（I-Field Generator）的原理是利用電磁場把大量帶電荷米氏粒子包圍在機體附近，並形成無形的保護屏障。由於米氏粒子和米加粒子之間有互斥作用，當光束擊中此一「屏障」，普遍會被「彈開」而不會對機體造成傷害。它的主要缺點如下： - 需要高額能量且造價昂貴，故而一般只有MA（Mobile Armor）方能裝置 - 無法抵禦超高出力或是由至近距離發射的光束 - 受高出力光束直擊時，仍會使機體如同受到撞擊般彈離原有位置 它無法抵擋實彈武器。請特別注意的是，在「屏障」上有對應「盲點」，容許機體在發生I力場時仍能使用本身的光束武器。實戰例子有所羅門戰役（Battle of Solomon）中的MA-08 ‘Big Zam’ 和星塵作戰（Stardust Operation）中的RX-78 GP03 Gundam ‘Dendrobium Orchis’ 和AMA-002（AMA-X2）‘Neue Ziel’ 。 上圖：RX-78 GP03 ‘Dendrobium Orchis’       它的左邊裝有I力場發生裝置；左下方的小插圖展示了當後者處於運作狀態時的外觀。
>	光束防盾 光束防盾（Beam Shield）的原理和光束劍（Beam Saber）類同。當米加粒子擊中由盾狀高能米氏粒子力場形成的光束防盾時會被「彈開」。不同於I力場，它同樣可以抵擋實體武器（以高熱燒毀實體彈）。當光束防盾有與機體接觸的危險時，會被自動關閉。它的主要缺點是需要高額能量、造價昂貴和無法抵禦超高出力或是由至近距離發射的光束。光束防盾在U.C.0123年被廣泛應用。
>	反光束塗層 反光束塗層（Anti-Beam Coating）是一種抗高熱的燒蝕性（Ablative）物質。當光束擊中反光束塗層時，塗層會吸收部分米加粒子的動能和熱能而蒸發，從而減低光束對機體的損害。它造價昂貴、無法抵禦超高出力或是由至近距離發射的光束。不過，它仍受到廣泛應用，如宇宙戰艦、MA、MS等都可見其活躍。典型例子當數MSN-00100 Hyaku Shiki。
>	光束擴散膜 光束擴散膜（Beam-diffusing Curtain）由一種特別製造的氣體形成。當光束穿過光束擴散膜時，米加粒子與氣體粒子產生碰撞，以此減低光束的射程和破壞力。 它的最大缺點是會同樣對我方光束造成影響。光束擴散膜在大規模宇宙艦隊會戰中被大量應用。舉例說，在所羅門戰役和阿‧巴瓦‧空戰役（Battle of A.Baoa.Qu）中，聯邦軍以突擊艇（Public Class Assault Ship）大量發射裝有光束擴散氣體彈頭的飛彈。 右圖：一艘突擊艇在所羅門宙域發射光束擴散氣體彈頭飛彈
>	M彈頭# M彈頭與I力場產生器有不少類同之處，然而威力則不可同日而語。它的原理是發射裝有大量米氏粒子（M指M粒子，即米氏粒子）的彈頭，使附近空域的米氏粒子濃度上升至一定程度，利用米氏粒子與米加粒子相斥的特性，以產生減低光束射程和破壞力的功能。它的最大缺點是會同樣對我方光束造成影響，而且因米氏粒子的濃度上升而影響無線電、微波通信和熱源探測。舉例說，在U.C.0088年新迪塞斯（New Desides）叛亂事件中，α任務部隊（Taskforce α）就曾使用M彈頭。 #註： M彈頭是高達前哨戰（Gundam Sentinel）的設定， Sunrise和Bandai的官方資料中似乎沒有相關資料。

Ø   光束劍的原理是甚麼？它與光束步槍在技術和應用層面上有甚麼不同？
光束劍（Beam Saber）的原理與米加粒子炮和光束步槍完全不同。它由機MS手部連接光束劍的部分傳輸能量，並形成劍狀力場，拘束自劍柄釋出的高能米氏粒子。由於任何進入此一力場的物體都將被瞬間加熱至超高溫，故而可以有如實體劍刃般熔解和切割敵機裝甲。
以技術層面而言，光束劍所需能量遠較光束步槍低。以一年戰爭時期而論，光束步槍的平均耗能額是1.5MW（Megawatt），而光束劍則不過是0.38MW。此外，不同於光束步槍，由於不涉及米加粒子的產生，光束劍所需的高能米氏粒子可由機內的米氏粒子產生裝置供應，故而不涉及米加粒子的運用。
在應用層面上，因為是直接釋出高能米氏粒子而不涉及壓縮和融合效應，使用者可以自行調整光束劍的出力。反觀光束步槍則只能透過連射增強威力，而不能調整單發米加粒子份量。

Ø   光束劍有甚麼使用限制？有甚麼對應策略？
光束劍的最大使用限制是使用時間。由於光束劍是由劍狀高能米氏粒子力場形成，劍柄內所積蓄的米氏粒子數量對使用時間有莫大限制。根據資料，一年戰爭時期的光束劍一般只能連續使用60秒。在此以後，必須把光束劍放回機身的存放位置接受來自機體的米氏粒子補充。對應策略方面，則大致有三種，詳列如下：