Obsah
Nyní jste hráli a přehráli kultovní bitvu o Yavin stokrát Battlefront DLC: Mrtvá hvězda, nebo jste určitě viděli první Hvězdné války film, Nová naděje, alespoň jednou. Víme, že nakonec slavný Luke Skywalker projíždí zákopem na povrchu Hvězdy smrti a zničí obrovskou vesmírnou stanici tím, že vypálí protonové torpédo do větrací šachty, což způsobí řetězovou reakci, která okamžitě zničila imperiální superweapon. V nadcházejícím filmu Rogue One, budeme se dozvědět více o vytvoření tohoto světového torpédoborce ao tom, jak se Rebelská aliance nakonec dostane do rukou plánů Death Star. Jak ale zbraň funguje?
v Nová naděje, vidíme, že smrt hvězdné palby jeho obrovské laserové dělo zničit planetu Alderaan, domov princezny Leia. Ale je to možné? Může být planeta zničena v jediném záběru z takového laseru? Jaký druh síly vlastně smrtelná hvězda přináší? Myslím si, že jsou to velmi dobré otázky, které by nás prosily o to, aby se z nich sračky vymyslely, takže se podívejme na fyziku.
Co je potřeba, aby vyhodili do vzduchu planetu?
Každá planeta je z větší části koule a Alderaan je jistě jednou z těchto sfér. Je vázán do tohoto tvaru z několika důvodů. Nejprve pracujeme s konstantním tahem hmoty do středu. I když bych rád mluvil o tom, jak se hmota začíná otáčet kolem jiných částí hmoty, aby nakonec vytvořila planetu, bude muset počkat na další článek. Za druhé, měli bychom vědět, že když se to stane, jeden ze dvou tvarů: disk, jako jsou prstence Saturn, nebo koule, jako planeta. Gravitace a rotace hmoty jsou dostatečně silné, aby vyhladily její povrch (z pohledu makra).
Vzhledem k tomu, že mluvíme o obří sféře plovoucí v prostoru, můžeme skutečně spočítat, kolik energie bude trvat, aby se zabránilo vazebné energii tohoto typu objektu. Tato energie se obvykle měří v joulech (J). Jouly jsou notoricky obtížné dát do praktických podmínek, protože to je míra práce, ale já se pokusím vám pomoci s použitím banánové konstanty. Jeden banán váží asi 165 kg. Šest banánů bude vážit asi jeden kilogram. Joule je přibližně stejné množství energie, které je zapotřebí k zatlačení šesti banánů o jeden metr za sekundu. Ve více vědeckých termínech, joule je newtons (N) násobil metry (m) nebo watts (W) za sekundu (s).
Abychom rozdělili kouli, musíme vytvořit tolik vnější energie, jako je vnitřní energie, což by způsobilo, že se koule okamžitě rozbije. Tato vnitřní energie má vlastně jméno; nazývá se gravitační vazebná energie. A výpočet pro tuto energii je U = 3GM² / 5R. G se rovná gravitační konstantě. M je hmotnost koule. A R je poloměr koule. Vzhledem k tomu, že nemáme všechny aktuální informace o společnosti Alderaan, budeme pro tyto informace používat informace Země. Podle Wookieepedia byla planeta v mnoha ohledech velmi podobná Zemi. Jeho dny jsou 24 hodin a povrch se skládá z téhož materiálu. Je velmi pravděpodobné, že Alderaanova gravitační konstanta a hmotnost jsou stejné. Wookieepedia nám také říká, že průměr je mírně odlišný na 12 500 km. Abychom byli spravedliví, je to jen pár set kilometrů od Země.
Když tyto čísla zapojíte do gravitačního vazebného energetického vzorce, dostanete 248,700,000,000,000,000,000,000,000,000,000 (nebo 2,487 x 10³²) J. Aby vám dal nějakou perspektivu, uvolní jaderná bomba 4,184,000,000 J energie. I kdybyste spojili veškerou energii ve všech jaderných bombách na Zemi (přibližně 17 000 hlavic), ani by se nepřiblížili množství energie, které by bylo zapotřebí k vyhození Alderaana. Bylo by to asi 19 krát méně, abych byl přesný. Ale je tu jiný způsob.
Roztavený kov
Zajímavostí o Zemi je, že centrem planety je pevný kov. Mnoho dalších planet může mít pevné jádro, ale ne vždy jsou vyrobeny ze železa, jako je Země. To umožňuje, aby planeta měla kolem sebe ochranný magnetický štít. Můžeme předpokládat, že Alderaan je stejný, protože povrch a život na Alderaanu jsou tak podobné Zemi. To znamená, že víme, jak vypařit jádro planety, a to by mohlo být jednodušší, než si myslíte.
Teplota povrchu, při které se železo odpařuje, je 3000 ° C. Ve středu Země však máme pevné jádro, které sedí při teplotě okolo 5700 ° C. Důvodem, proč může sedět při této teplotě a ne odpařovat, je tlak, který je pod ní. Představte si, že jádro je jako balón. Pokud budeme balon balónek s jehlou, uvolnění tlaku, balón exploduje. Uvolněte tlak jádra Alderaan s ... řekněte ... obří laser, a pak to bude, jako by miliony hlasů náhle vykřikly v hrůze a byly náhle umlčeny.
To je způsob, jakým vědu z laseru Death Star, ale věda není věda, pokud není testována a testována. Jaké jsou vaše myšlenky na tuto záležitost? Myslíte si, že máte přesnější způsob, jak laser Death Star fungovat? Dejte mi vědět vaše myšlenky v komentářích a může být silou s vámi.