gov-civil-vilareal.ptTähesõdade 40. aastapäev: see pole kuu ... aga mis oleks, kui see oleks?
>Sel nädalal nelikümmend aastat tagasi istus 12-aastane mina kinos, et näha, mis see on Tähtede sõda filmis oli kõik.
Kaks tundi hiljem kõndisin uimastena välja. Puhutud. Sellele peagi teismelisele poisile oli see üsna minu ulmehulluse apoteoos. Sel nädalal näete filmi kohta palju artikleid, kuna see on 40thaastapäeva, kui see kinodesse jõudis (kuigi kui paljud neist noortest seda esilinastuse ajal tegelikult nägid, mõtlen?). Ja kuna ma kirjutan Syfy Wire'ile, on minul sobiv ainult hordiga liituda.
Kuid samal ajal kui need teised kirjanikud räägivad Jedidest ja tegelastest ning eellugudest ja ja ja, olen ma see, kes ma olen. Niisiis: räägime teadusest*.
Räägime Surmatähest.
Ah jaa, impeeriumi superrelv, sfääriline mobiilne planeedi tapja, millest on saanud kurjuse ikoon. See on nii suur, Luke peab seda kuuks ... noh, ta ütleb, et väike kuu, aga muidugi võib isegi väike kuu ikkagi päris suur olla.
kuidas endise naise poole pöörduda
Ja see pani mind mõtlema (nagu ulme peaks tegema). Mis siis, kui Surmatäht olid kuu? Kuidas see kuhjuks? Kui kuuline (kuuline? Mooneriffic?) See on?
Esimesed asjad kõigepealt. Mis on kuu?
See pole kuu - Obi Wan Kenobi, kellel oli tehniliselt õigus
Lihtsamalt öeldes on kuu objekt, mis tiirleb ümber teise suurema objekti. Ilmselge näide on meie enda kuu, Kuu. Selle läbimõõt on umbes 3450 kilomeetrit (2160 miili), samas kui Maa on lähemal 13 000 km (8000 miili). Niisiis, meie Kuu on korralikult kuu.
Tehniliselt on Maa Päikese kuu, kuid keegi ei nimeta seda tegelikult nii. Siiski on paljudel asteroididel kuud. Nii teevad ka paljud (võib -olla isegi enamus) Päikese ümber tiirlevatest jäistest maailmadest Neptuunist mööda. Loodusele ilmselt meeldib kuude tegemine, isegi igal skaalal.
Inimestel ka. Veel kosmoseajastu koidikul nimetati satelliite mõnikord kunstkuudeks, millel on lõbus retrohõngu, kuid keegi ei nimeta neid enam nii. Surmatäht loeks siiski, kui see tiirleb ümber planeedi. Kui aus olla, siis kui Han, Luke, Obi Wan ja Chewie kohtavad seda esimest korda ning Obi Wan teeb oma kuulsa lausungi, ei olnud kuu. Kuid hiljem filmis tiirutas see Yavini ümber, nii et selle osa jaoks see oli .
Loodusliku kuu suurusel pole tegelikku alampiiri; vähemalt me ei saa neid määratleda. Niisiis, kuidas surmatäht tõelise kuu vastu seisab?
See peaks hästi lõppema. Krediit: Starwars.com
Katkesta lobisemine, punane 2
Kui suur on Surmatäht?
Kuigi filmides pole seda kunagi selgesõnaliselt öeldud, on lahing peetakse umbes 160 kilomeetri (100 miili) läbimõõduga, mis tundub mulle õige, arvestades seda, kuidas seda ekraanil kujutatakse (kuigi see võis olla suurem ). See on ehitatud artefakti jaoks tõesti suur.
Aga loodusliku satelliidi jaoks? Neid on vähemalt 30 meie päikesesüsteemi kuud on suuremad kui Surmatäht . See oleks selles nimekirjas Uraani kuu Puck all. Vader võib arvata, et tema relv on muljetavaldav ( enamik muljetavaldav), kuid loodus laseb tal kergesti võita.
Ja ma ei ole jedi, kuid pean märkima, et isegi eemalt teades kogenud astronoom teaks, et sellel väikesel kuul on midagi imelikku. Probleem, näete, on hüdrostaatiline tasakaal. See on väljamõeldud termin see tähendab, et objekti enesegravitatsioon (oma raskusjõud, mis mõjutab seda moodustavat materjali) on tasakaalus rõhuga objekti sees, mis seda hoiab.
Mõelge sellele nii: kui võtate hunniku mustust ja lisate sellele rohkem mustust, suureneb see seni, kuni mustuse raskusest tulenev jõud ületab hõõrdumise ja muud vaia kuju hoidvad jõud. Asjad voolavad alla või varisevad kokku. Kui teete seda palju suuremas ulatuses, nagu kuu või planeedi oma, muutub see mingil hetkel piisavalt suureks, et objekti moodustav materjal ei suuda oma raskusjõule vastu seista ja see moodustub ennast sfääriks (sest gravitatsioon tõmbab kõik objekti keskpunkti poole).
Kui suur peab objekt olema, et end hüdrostaatilise tasakaalu tõttu ümber kujundada, sõltub sellest, millest see koosneb. Jää on vähem jäik kui kivi või metall, nii et see voolab kergemini ja selgub, et kuskil 200–400 km läbimõõduga objekt vormib end keraks. Kui see on kivim, peab see olema mõnevõrra suurem, võib -olla 600 km, ja metallobjekti puhul peaks see olema endiselt suurem.
Näete probleemi? Niipea kui Millennium Falcon märkas surmatähte, kui nad tulid hüperruumist välja rusude prahti, mis varem oli Alderaan, oleks astronoom kohe teadnud, et see ei saa olla kuu. Selle asemel järgisid nad TIE hävitajat liiga kaua ja jäid vahele. See õnnestus lõpuks hästi, kuid kui neil oleks olnud astronoom pardal, oleks võinud palju vaeva säästa.
„Sellel pole väljalaskeava! Mässulised ei pääse kuidagi sisse! ' Krediit: Starwars.com
Mass x kiirendus ärkab
Nii hea, Surmatäht on ilmselgelt kunstlik, kuna see on liiga väike, et olla iseseisev kera (ja BTW, kera on suure laeva valmistamiseks kõige kulutõhusam kuju; sellel on antud summa jaoks kõige rohkem mahtu) materjalist). Aga kuidas see teiste kuude vastu saab? Ma mõtlen, et sa võiksid korralikult varustusega jalutada meie Kuu pinnal. Meil on selle kohta tõendid! Aga kas sa saaksid seda teha Surmatähel?
kortsus ajas terve mõistus meedia
Esiteks, ma pole kindel, kas sa seda vajad. Üks asi, mida Surmatähel on, on ruum: pidage meeles teie keskkooli geomeetria ? Surmatähe maht on läbi kaks miljonit kuupkilomeetrit.
See on palju hingamisruumi. Noh, mitte sõna otseses mõttes. Tähesõdade Wiki ütleb, et jaama asustatud piirkond on mitme kilomeetri paksune koorik (tõesti kerakujuline, mis sisaldab Surmatähe ülemisi kihte). Pole täpsustatud, mida mitmed tähendavad, kuid oletame, et see on kolme kuni viie kilomeetri sügavusel. See tähendab mahtu just pealmine elamiskiht on 200 000 - 400 000 kuupkilomeetrit.
OKEI, see on palju hingamisruumi. Isegi kui eeldada paari miljoni inimese meeskonda (nagu jällegi väitis Wookieepedia), on see rohkem kui piisav küünarnukiruum. Filmides pole selge, kuidas nad sellist populatsiooni toetavad - replikatsioonid ei kuulu kaanoni, nii et nad kas kasvatavad seal toitu (usutavad) või saadavad selle kohale. Üks inimene sööb iga päev umbes kaks kilo toitu, nii et me räägime 4000 tonni surmatähel iga päev tarbitavast toidust. See võib tunduda palju, kuid eeldades, et selle karedus on sama suur kui vees - tonn kuupmeetri kohta - see on ainult kuubik, mille külg on 16 meetrit . Selle summa saaks iga päev kaubavedaja hõlpsalt kohale toimetada. Isegi kui me eeldame, et nad tahaksid mitu kuud toiduaineid hoida (lõppude lõpuks on see sõjalaev), ei ole ülemisel kestal muud kui ruumi. Nad suutsid kergesti hoida toitu ja vett, mis kestaks kuid. Aastakümneid.
221 ingel number armastus
Ma arvan, et nad suudavad vett ja õhku piisavalt hõlpsalt ringlusse võtta; meil on peaaegu tehnoloogia selle tegemiseks. Nii et Surmatähel pole probleeme oma tohutu meeskonna toetamisega.
Tundub, et seal on palju ruumi. Krediit: Starwars.com
Aga kui teil on klaustrofoobia ja soovite mõneks ajaks pinnale jalutama pääseda, mis juhtub? Surmatähe sees on neil kunstlik gravitatsioon, aga mis sellest väljas ? Kas ainuüksi selle massist oleks piisavalt gravitatsiooni, et minna jalutama mööda väliskesta? Ma kuulen, et ekvatoriaalne kaevik loob ilusa põhiseaduse, kui saate vältida pidevaid X-tiiva rünnakuid.
Noh, vaatame. Raskusjõud, mida tunnete surmatähe väliskestal seistes, sõltub selle suurusest (mida me teame) ja massist. See on karmim. Me ei tea, millest see koosneb või kui palju neid asju selles on. Kui see oleks näiteks tahke metallpall, saaksime selle massi saamiseks korrutada mahu metalli keskmise tihedusega.
Kuid see on valmistatud millestki muust ( teatud terasest ilmselt, kuigi kahjuks pole selle aine füüsikalised omadused kättesaadavad). Ja pole selge, kui suur osa jaamast oli tühi ruum ja kui palju tahke; tuba on enamasti tühi ruum, isegi kui seinad on paksud. Sisse Jedi tagasitulek , keskus on näidatud enamasti tühjana ja ilmselt paljude kilomeetrite kaugusel ... kuid see on kogu asjaga võrreldes väike maht.
Teeme seda kolmel viisil: esiteks oletame, et see on kindel pall, mis on selle massi ülemine piir (ja eeldame, et kvaadanil on sama tihedus kui terasel; 8 tonni kuupmeetri kohta). Teiseks, oletame, et see on 10% massist. Kolmandaks - ja ma tänan oma sõpra Randall Munroe selle idee jaoks, kuna meil oli lõbus seda eile õhtul arutada - oletame, et sellel on üldiselt sama tihedus kui teisel tohutul võitlusmetallist sõjamasinal: lennukikandjal. Nägin selle jaoks natuke matemaatikat ja leidsin, et see on hämmastavalt kerge kaal 200 kg kuupmeetri kohta! See võib tunduda madal, kuid mulle tundus, et hõljumiseks peab see olema vähem tihe kui vesi (üks tonn kuupmeetri kohta) ja tüüpiline kandja hõljub päris kõrgel. Niisiis, see kõlab minu jaoks täpselt.
Korrutades selle kõik välja , Sain huvitavaid numbreid.
Kui see on tugev teraskuul - see on kõige tihedam võimalus ja seega ka kõige suurema raskusjõuga -, on selle pinna raskusaste vaid umbes 2% Maa omast! Kui ma seisaksin Surmatähe pinnal, kaaluksin umbes kolm kilo.
Ja see on parimal juhul. Kui see on 10% quadanium, on pinna gravitatsioon umbes 0,2% Maa omast. Kui see on lennukikandja tihedus, kaaluksite 0,04% vähem, kui te teete Maal. Minu jaoks on see umbes unts.
Tegelikult oleks raske veojõudu saada, kui nii vähe kaaluksite. Kõndimine oleks raske, kui teil poleks magnetsaapaid, eeldades, et kvartaanteras on ferromagnetiline.
Naljakas on see, et isegi väikesel kuul on rohkem raskust, sest nad on palju suuremad. Mõeldes pahatahtlikkusele, valime Surmatähe võrdlemiseks Saturni kuu Mimas; 400 km läbimõõduga Mimas on umbes väikseim kuu, mis teil olla saab ja on siiski kera. Selle tihedus on umbes 1,15 tonni kuupmeetri kohta; see on enamasti vesijää, millesse on segatud mõni kivi.
Selle pinnal kaaluksite umbes 0,65% sellest, mida teete Maal. See on ikka neli korda suurem sellest, mida tunneksite realistliku Surmatähe pinnal. Jää on terasest vähem tihe, kuid Mimas on tahke ja massiga palju suurem.
Surmatähe gravitatsioon on nii väike, et kui see tiirleks ümber Maa, kus asub Kuu, ei märkaks me peaaegu mingit erinevust. Kuu on 40 000 korda massilisem kui Surmatäht! Nii et jällegi võidab loodus.
Minu nõuanne: kui soovite Surmatähte külastades jalutama minna, jääge sisse.
Ja oh, üks asi: kui Surmatähe mass on 10% massist (st tihedus umbes 800 kilo kuupmeetri kohta) või sama tihedus kui lennukikandjal, hõljuks see ka! Veepiiril oleks veidraid mõjusid; kosmosejaamal oleks piisavalt raskusjõudu, et vett selle ümber veidi üles tõmmata. Aga siiski, see hõljuks.
Loodetavasti on väljalaskeava veepiiri kohal. Krediit: Starwars.com / Phil Plait
Oeh, minu viga. See on kuu.
0000 inglinumbri tähendus
Ma tahan jätta teile naljaka mõtte. Surmatähel on superrelv, mida nimetatakse superlaseriks ja mis on võimeline planeete hävitama. Reaalses elus see ei toimi; energia, mis kulub planeedi täielikuks õhkimiseks, on tõesti tohutu, näiteks summa, mida Päike kiirgab üle nädala (in Jõud ärkab uus superrelv imeb tähe kuivaks, et kogu energia kätte saada; Ma pole kindel, kas see võib täpselt töötada, kuid see on õige mõtlemisskaala). Igatahes, kui olete sellest huvitatud, kirjutas mulle tuttav astronoom sel teemal sellel saidil paar aastat tagasi.
See superrelv näib olevat hiiglaslik kõverdatud roog, mis on surmatähe põhja- (või ülemisse) poolkera. Siin on naljakas jutt: vaadake seda pilti ülalmainitud Saturni kuust Mimas:
Saturni kuu Mimas, mis võib tunduda ebamääraselt tuttav. Krediit: NASA / JPL / Kosmoseteaduse Instituut
Jah, see tundub tuttav, kas pole? Kraatri nimega Herschel on 130 km. See on löögikraater ja kui kõik, mis Mimasse sisse oli löönud, oleks olnud pisut suurem või kiiremini liikunud, oleks see kuu purustanud! Lõbusalt võib -olla näeb Saturni teine kuu, Tethys, väga sarnane välja.
Ma armastan selle irooniat. Mõlemad näevad välja nagu Surmatäht, relv, mis on mõeldud maailmade hävitamiseks. Kuid põhjuseks on hiiglaslikud löögikraatrid, mis peaaegu hävitasid kuud! Ja tegelikult, kui sa tõesti tahtsid planeedi hävitada, on kuu sinna surumine palju parem mõte kui mõne superrelva kasutamine. Kuidas see on iroonia?
Astronoomiahuumor on imelik.
Mail 40tholla sinuga
Niisiis, näed. Surmatäht võib olla galaktika kõige kardetum relv, kuid tegelikult on see isegi nõrk võrreldes isegi väikseima, madalaima tihedusega kuuga, mida võite leida. See on naljakas, kuidas loodus suudab meie julgemad katsed domineerida. 'Oli kunagi nii.
Aga muidugi pole see päris oluline. Surmatähe muudab nii ikooniliseks mitte ainult selle suurus (mida on nagunii raske mõista), vaid selle kuju, disain, pardal viibijate tagajärjed. Pagan, ma leian, et Darth Vader on ähvardavam kui Surmatäht, sest tema ähvardus on isiklikum, käegakatsutavam kui mis tahes tohutu ehitus. Ja lõpuks teeb see igal juhul parema jutustamise.
Nii et kui otsustate klassikat uuesti vaadata Tähtede sõda aastapäeva tähistamiseks originaalfilmi, tehke seda teadmisega, et loodus võib meid ületada ja üle arvata, kuid kui tegemist on meie ilukirjandusega, loevad tegelased ja lood. Sellepärast me ikka vaatame Tähtede sõda filmid 40 aasta pärast.
*Vahepeal kirjutasin hiljuti mõnest Tähesõdade teadusest, arutades, kas see asub tõesti kaugel asuvas galaktikas või kas George Lucas tõmbas kiiret ja plaanis, et see toimuks meie Linnutees mööda. Järeldus: spoilerid, kullake. Klõpsake linki ja saate teada.
