gov-civil-vilareal.pt40 -та годишнина на Междузвездни войни: Това не е луна ... но какво, ако беше?
>Преди четиридесет години тази седмица 12-годишната аз седнах в киносалон, за да видя какво е това Междузвездни войни всичко за филма беше всичко.
Два часа по -късно излязох замаян. Издухан. За това скоро тийнейджърско момче това беше почти апотеоз на моята научна фантастика. Тази седмица ще видите много статии за филма, тъй като това е 40 -теthгодишнина от появата му в кината (макар че колко от тези младежи всъщност са го видели при премиерата, чудя се?). И тъй като пиша за Syfy Wire, само за мен е подходящо да се присъединя към ордата.
Но докато тези други писатели ще говорят за джедаите и героите и предисториите и и и, аз съм това, което съм. И така: Нека поговорим за наука*.
Нека поговорим за Звездата на смъртта.
Ах да, супер оръжието на Империята, сферичната мобилна планета-убиец, превърнала се в икона на злото. Толкова е голямо, че Лука го сбърква с луна ... добре, казва малка луна, но разбира се дори малка луна все още може да бъде доста голяма.
И това ме накара да се замисля (както се предполага, че прави научната фантастика). Ами ако Звездата на смъртта са били луна? Как би се натрупал? Колко е лунен (лунен? Mooneriffic?)?
Първо най-важното. Какво е луна?
Това не е Луна - Оби Уан Кеноби, който беше технически прав
Просто казано, Луната е обект, обикалящ около друг, по -голям обект. Очевидният пример е нашата собствена луна, Луната. Той е с диаметър около 3450 километра (2160 мили), докато Земята е по -близо до 13 000 км (8000 мили). Така че нашата Луна е, правилно, луна.
Технически, Земята е луна на Слънцето, но никой не я нарича така. Все пак много астероиди имат луни. Така правят и много (може би дори повечето) от ледените светове, обикалящи около Слънцето покрай Нептун. Очевидно природата обича да прави луни, дори във всички мащаби.
Хората също го правят. В зората на космическата ера сателитите понякога се наричат изкуствени луни, което има забавно ретро усещане, но вече никой не ги нарича така. И все пак Звездата на смъртта ще се брои, стига да обикаля около планета. Така че, за да бъдем честни, когато Хан, Люк, Оби Уан и Чуи го срещат за първи път и Оби Уан прави известното си изказване, не беше луна. Но по -късно във филма той обикаляше около Явин, така че за тази част, то беше .
Няма реална долна граница за размера на естествена луна; поне нищо не можем да определим. И така, как Звездата на смъртта се изправя срещу истинска луна?
Това трябва да завърши добре. Кредит: Starwars.com
Прекрати дрънкането, Червено 2
Колко голяма е Звездата на смъртта?
Въпреки че никога не се казва изрично във филмите, бойната станция се счита за с диаметър около 160 километра (100 мили), което ми звучи правилно, като се има предвид как е изобразено на екрана (все пак, може да е било по -голямо ). Това е наистина голямо за конструиран артефакт.
Но за естествен спътник? Има поне 30 луни в нашата слънчева система по -големи от Звездата на смъртта . Той ще бъде поставен точно под луната на Уран в този списък. Вейдър може да мисли, че оръжието му е впечатляващо ( повечето впечатляващ), но природата лесно го кара да победи.
И аз не съм джедай, но трябва да отбележа, че дори от разстояние опитен астроном би знаел, че нещо странно има в тази малка луна. Виждате ли, проблемът е хидростатичното равновесие. Това е фантастичен термин което означава, че собствената гравитация на обект (собствената му гравитация, действаща върху съставящия го материал) е в баланс с налягането вътре в обект, който го държи.
мълчание на агнетата здрави разум медии
Мислете за това по следния начин: Ако вземете купчина мръсотия и добавите към нея още мръсотия, тя ще се увеличи, докато силата от тежестта на мръсотията не преодолее триенето и други сили, задържащи формата на купчината. Нещата ще потекат или ще се срутят. Ако направите това в много по -голям мащаб, като този на луна или планета, в един момент той ще стане достатъчно голям, че материалът, съставляващ обекта, няма да може да устои на собствената си гравитация и той ще се образува себе си в сфера (защото гравитацията дърпа всичко към центъра на обекта).
Колко голям трябва да бъде обектът, за да се прекрои поради хидростатичното равновесие, зависи от това от какво е направен. Ледът е по -малко твърд от скалата или метала, така че тече по -лесно и се оказва, че обект с диаметър между 200 - 400 км ще се оформи в сфера. Ако е скала, ще трябва да е малко по -голяма, може би 600 км, а за метален обект ще трябва да е още по -голяма.
Виждате ли проблема? Веднага щом Хилядолетният сокол забеляза Звездата на смъртта, когато излязоха от хиперпространството в отломките, които преди бяха Алдераан, един астроном веднага щеше да разбере, че не може да е луна. Вместо това те последваха твърде дълго изтребителя на TIE и бяха хванати. В крайна сметка се получи добре, но ако имаха на борда астроном, можеха да се спестят много усилия.
- Този няма изпускателен отвор! Няма начин бунтовниците да влязат! Кредит: Starwars.com
Ускорението на масата x се пробужда
Толкова добре, Звездата на смъртта очевидно е изкуствена, тъй като е твърде малка, за да е образувала сфера сама по себе си (и между другото, сферата е най-рентабилната форма за направата на голям кораб; тя има най-голям обем за дадена сума от материал). Но как се изправя срещу други луни? Искам да кажа, бихте могли, подходящо екипирани, да се разходите по повърхността на нашата Луна. Имаме доказателства за това! Но бихте ли могли да направите това на Звездата на смъртта?
Първо, не съм сигурен, че ще ви се наложи. Едно нещо, което Звездата на смъртта има, е място: Помнете геометрията на вашата гимназия ? Обемът на Звездата на смъртта приключи два милиона кубични километри.
Това е много пространство за дишане. Е, не буквално. Уики от Междузвездни войни казва, че има кора (наистина, сферична обвивка, състояща се от горните слоеве на Звездата на смъртта) с дебелина няколко километра, която е населената зона на станцията. Не е посочено какво означават няколко, но да речем, че е между три и пет километра дълбочина. Това означава обемът на просто горният обитаем слой е 200 000 - 400 000 кубически км.
ДОБРЕ, това е много пространство за дишане. Дори да приемем екипаж от няколко милиона души (отново, както твърди Wookieepedia), това е повече от достатъчно място за лакти. Във филмите не е ясно как те поддържат такава популация - репликаторите не са част от канона, затова или отглеждат храна там (правдоподобно), или я доставят. Един човек изяжда приблизително два килограма храна всеки ден, така че ние говорим за 4000 тона храна, консумирана на Звездата на смъртта всеки ден. Това може да звучи много, но ако приемем, че има същата груба плътност като водата - тон на кубичен метър r - това е само куб 16 метра отстрани . Тази сума може лесно да се изпраща ежедневно от товарен кораб. Дори и да приемем, че биха искали да имат склад за храна в продължение на няколко месеца (все пак това е военен кораб), горната черупка няма нищо друго освен място. Те лесно биха могли да задържат храна и вода в него, което да продължи месеци. Десетилетия.
Мисля, че те могат да рециклират вода и въздух за неопределено време достатъчно лесно; ние почти разполагаме с технологиите да направим това сега. Така че Звездата на смъртта няма проблеми с издръжката на огромния си екипаж.
Изглежда, че вътре има много място. Кредит: Starwars.com
Но ако страдате от клаустрофобия и искате да излезете за известно време за разходка по повърхността, какво се случва? Те имат изкуствена гравитация вътре в Звездата на смъртта, но какво да кажем навън ? Щеше ли да има достатъчно гравитация само от неговата маса, за да се разходите по външната обвивка? Чувам, че екваториалният изкоп прави прекрасна конституция, ако можете да избегнете постоянните атаки с X-крило.
Е, да видим. Гравитацията, която бихте почувствали при изправяне на външния корпус на Звездата на смъртта, зависи от нейния размер (който знаем) и нейната маса. Това е по -трудно. Не знаем от какво е направен, нито колко от тези неща има в него. Ако това беше твърда метална топка, например, бихме могли да умножим обема по средната плътност на метала, за да получим неговата маса.
Но е направено от нещо друго ( определена стомана очевидно, въпреки че за съжаление физическите характеристики на това вещество не са налични). И не е ясно колко от гарата е празно място и колко е твърдо; една стая е предимно празно пространство, дори ако стените са дебели. В Завръщане на джедаите , центърът е показан като предимно празен и очевидно на много километри в ширина ... но това е малък обем в сравнение с цялото нещо.
Така че, нека направим това по три начина: Първо, да приемем, че това е твърда топка, точно като горна граница на нейната маса (и ще приемем, че кваданийът има същата плътност като стоманата; 8 тона на кубичен метър). Второ, приемете, че това е 10% кваданий по маса. Трето - и благодаря на приятеля си Рандал Мънро за тази идея, докато се забавлявахме да обсъждаме това онази вечер - да приемем, че тя има същата плътност като друга огромна бойна метална бойна машина: самолетоносач. Порових се малко по математиката за това и открих, че това е удивително леко 200 кг на кубичен метър! Това може да изглежда ниско, но ми хрумна, че за да плува, той трябва да е по -малко плътен от водата (един тон на метър на кубчета), а типичен носител плува доста високо. Така че, това ми звучи правилно.
Умножавайки всичко , Имам някои интересни числа.
Ако това е твърда стоманена топка - най -плътната възможност и следователно тази с най -голяма гравитация - тя ще има повърхностна гравитация само около 2% от земната! Ако стоях на повърхността на Звездата на смъртта, бих тежал около три килограма.
И това е в най -добрия случай. Ако това е 10% кваданий, повърхностната гравитация е около 0,2% от земната. Ако това е плътността на самолетоносач, вие бихте претеглили незначителните 0,04% от това, което правите на Земята. За мен това е около една унция.
Всъщност би било трудно да постигнете сцепление, ако претеглите толкова малко. Ходенето би било трудно, освен ако нямате магнитни ботуши, ако приемете, че кавадиевата стомана е феромагнитна.
Смешното е, че дори една малка луна има повече гравитация, защото те са много по -големи. Със злонамереност, нека изберете луната на Сатурн Мимас, с която да сравним Звездата на смъртта; с диаметър 400 км Мимас е най -малката луна, която можете да имате и все още е сфера. Плътността му е около 1,15 тона на кубичен метър; това е предимно воден лед с примесена скала.
На повърхността му бихте тежали около 0,65% от това, което правите на Земята. Това все още е четири пъти повече от това, което бихте почувствали на повърхността на реалистична Звезда на смъртта. Ледът е по -малко плътен от стоманата, но Mimas е твърд и има много по -голяма маса.
Гравитацията на Звездата на смъртта е толкова малка, че ако обикаля около Земята, където е Луната, едва ли бихме забелязали някаква разлика. Луната е 40 000 пъти по -масивна от Звездата на смъртта! Така че отново природата побеждава.
Моят съвет: Ако искате да се разходите, докато посещавате Звездата на смъртта, останете вътре.
И о, едно нещо: Ако Звездата на смъртта е 10% кваданий по маса (т.е. плътност от около 800 килограма на кубичен метър), или същата плътност като самолетоносач, тя също ще плава! Ще има някои странни ефекти, където ще бъде водната линия; космическата станция ще има достатъчно гравитация, за да издърпа малко водата около себе си. Но все пак щеше да се носи.
Дано изпускателният отвор е над водната линия. Кредит: Starwars.com / Фил Плейт
Опа, моя грешка. Че е луна.
Искам да ви оставя със смешна мисъл. Звездата на смъртта има супер оръжие, което се нарича суперлазер, способно да унищожава планети. В реалния живот това няма да работи; енергията, необходима за напълно взривяване на планета, е наистина огромна, като количеството, което Слънцето излъчва за повече от седмица (в Силата се пробужда новото супероръжие изсмуква звезда на сухо, за да получи цялата си енергия; Не съм сигурен, че това може да работи точно, но това е правилната скала на мислене). Както и да е, ако се интересувате от това, астроном, с когото съм запознат, пише по тази тема на този сайт преди няколко години.
Това супер оръжие се появява като гигантска извита чиния, вградена в северното (или горното) полукълбо на Звездата на смъртта. Ето смешното: Вижте това изображение на гореспоменатата луна на Сатурн Мимас:
Луната на Сатурн Мимас, която може да изглежда смътно позната. Кредит: НАСА / JPL / Институт за космически науки
Да, изглежда познато, нали? Кратерът, наречен Хершел, е с диаметър 130 км. Това е ударен кратер и ако това, което се удари в Мимас, беше малко по -голямо или се движеше по -бързо, това би разбило Луната! Весело може би друга луна на Сатурн, Тетис, изглежда много подобна.
Обичам иронията в това. И двамата приличат на Звездата на смъртта, оръжие, предназначено да унищожи светове. Но причината да го направят е заради гигантските ударни кратери, които почти унищожиха самите луни! И всъщност, ако наистина сте искали да унищожите планета, натискането на луна в нея е много по -добра идея, отколкото използването на някакво супер оръжие. Как е това за ирония?
Астрономическият хумор е странен.
40 -ти майthбъда с теб
И така, ето го. Звездата на смъртта може да е най -страшното оръжие в галактиката, но всъщност е доста слабо в сравнение дори с най -малката луна с най -ниска плътност, която можете да намерите. Смешно е как природата може напълно да смаже нашите смели опити да бъдем доминиращи. „Така е било някога.
Но, разбира се, това не е най -важното. Това, което прави Звездата на смъртта толкова емблематичен, не е само нейният размер (който така или иначе е трудно да се схване), а формата, дизайнът и последиците от това кой е на борда. По дяволите, намирам Дарт Вейдър за по -заплашителен от Звездата на смъртта, защото неговата заплаха е по -лична, по -осезаема от всяка огромна част от конструкцията. И в крайна сметка това е, което прави по -доброто разказване на истории.
Така че, ако решите да гледате отново класиката Междузвездни войни оригинален филм днес, за да отпразнуваме годишнината, направете това, знаейки, че природата може да ни е надхвърлила и превъзхождала, но що се отнася до нашата фантастика, героите и историите са от значение. Ето защо все още гледаме Междузвездни войни филми след 40 години.
*Между другото, наскоро писах за някои от науките на Междузвездни войни, обсъждайки дали наистина е в далечна галактика, или може би Джордж Лукас дърпаше бърза и планираше тя да се проведе в нашия Млечен път заедно. Заключение: Спойлери, скъпа. Щракнете върху връзката и разберете.
