Un champ de force est un champ d’énergie capable d’empêcher les particules, les radiations ou les objets physiques de le traverser. Un champ de force permettra souvent le passage d’autres substances, telles que la lumière, rendant le champ de force partiellement ou complètement invisible. Ces domaines font partie intégrante de la science-fiction dans le cinéma, la littérature et la bande dessinée depuis le début du 20e siècle. Les constructions scientifiques réelles ont certaines des propriétés des champs de force fictifs.
Le concept est né des auteurs de science-fiction des magazines de pulp du début du 20e siècle comme Amazing Stories, Weird Tales et Doc Savage. Des films et des émissions de télévision tels que Star Trek et Star Wars les ont utilisés comme dispositifs dramatiques lors de batailles de vaisseaux spatiaux. Des années plus tard, Star Trek a également appliqué l’appareil à des fins pratiques, telles qu’un sas entre l’atmosphère du navire et le vide de l’espace. Dans la plupart des cas, le champ de force était un moyen pratique de résoudre les problèmes de l’histoire ; sa mécanique réelle était rarement discutée.
Lorsque la science-fiction et les bandes dessinées de super-héros ont pris de l’importance dans les années 1950 et 1960, le concept a été encore plus utilisé. De nombreux personnages, bons et mauvais, pourraient créer des champs de force, soit par l’utilisation d’appareils de haute technologie, soit par une capacité innée. Parmi ces derniers figurait la femme invisible, membre de l’équipe de super-héros des Fantastic Four. Peu de temps après la création du personnage en 1961, l’écrivain Stan Lee s’est rendu compte qu’elle avait besoin d’une arme offensive pour accentuer son invisibilité. Encore une fois, seuls quelques écrivains exceptionnellement créatifs ont tenté d’expliquer les processus réels utilisés pour créer des champs de force de bande dessinée.
La recherche scientifique et l’expérimentation ont créé des dispositifs qui peuvent reproduire les effets du champ. Le plasma, un gaz ionisé, a été proposé comme protection légère contre les rayonnements pour les engins spatiaux à longue portée. Un maillage chargé électriquement devrait entourer l’engin pour que ce type de champ de force soit efficace. La fenêtre à plasma utilise un champ magnétique pour créer une zone remplie de plasma qui possède de nombreuses propriétés classiques d’un champ de force, y compris la séparation du vide de l’atmosphère. Son principal inconvénient est qu’une énergie énorme est nécessaire pour créer même une petite fenêtre à plasma.
À bien des égards, le champ magnétique terrestre, un phénomène naturel, est une sorte de champ de force. Créé par le mouvement du fer liquide dans le noyau de la planète, le champ magnétique est un sphéroïde invisible s’étendant sur des milliers de kilomètres autour de la Terre. Il protège la planète du rayonnement solaire qui pourrait autrement dépouiller la Terre de son atmosphère et s’avérer mortel pour les êtres vivants. Les électrons en mouvement dans le champ magnétique dévient ce rayonnement, lui-même constitué d’électrons émis par le soleil.