Tiho zapovjedni viceadmiral Amilyn Holdo (Laura Dern) možda je pravi heroj Ratovi zvijezda: Posljednji Jedi, A fizičari su tu da je podrže.
Ovaj članak sadrži besplatne spoiler za Ratovi zvijezda: Posljednji Jedi.
U jednoj od najdramatičnijih scena Posljednji Jedi - i možda svi od Ratova zvijezda - Vice Admiral Holdo odbacuje posljednju preostalu zvijezdu krilnog pokreta Otpora kroz vrhovni vođa Vrhovnog vođe Snokea u žrtvi koja kupcima bjegunaca Otpora kupuje dovoljno vremena da pobjegnu na površinu Crait. Vizualno, scena oduzima dah. No, u smislu logistike, može vas zapitati da li je ovaj podvig moguć.
Međutim, ne brinite: nismo ovdje da bismo dali Neil deGrasse Tyson stilu "dobro, zapravo" raskrinkati ovu scenu. Umjesto toga, želimo otkriti da li Star Wars slijedi naša pravila fizike. A ako to ne bi bilo, onda, što bi bilo potrebno?
Počnimo s nekim brojevima.
Raddus, krstaš zvijezda Mon Calamari, dugačak je 11.280,76 metara, a širok je 2.488 metara, a visok je 1.514,84 stope (0.29 milja). To je golemi svemirski brod, ali na zaslonu možete vidjeti koliko je manji od golemog vrhovna vlast, koji je dugačak 8,22 milje, 37,6 milja široko, i visok 13,042 m (2,47 milja). Unatoč njezinoj usporedivoj veličini, ogromna energija koju stvara Raddus Prednji zamah postaje veliki izjednačivač u ovom obračunu, a fizika nam govori da je vjerojatno da bi manji brod mogao prerezati Star Dreadnought.
"Ako je skakanje u hipersvemir samo superbrzo ubrzanje gdje ste trenutno ili blizu trenutne brzine udarca svjetlosti, ono što je prikazano u filmu bi bilo otprilike ono što bi se moglo dogoditi", profesor fizike Patrick Johnson, autor knjige Fizika ratova zvijezda, govori Inverzan.
Kao primjer ovog fenomena, Johnson traži od nas da zamislimo nešto lakše za zamisliti: automobil koji trči u stranu kamiona s osamnaest kotača.
"Na sporoj brzini bi ga probio", kaže. “S većom brzinom, kamion bi se stvarno počeo klanjati. A onda, ako automobil ide dovoljno brzo i dovoljno čvrsto, mogao bi proći kroz njega na način na koji je Snokeov brod izrezan duž staze. Raddus Trebalo bi jako puno energije da bi brod mogao ići ovako brzo, što je Johnson pokušao izračunati za nas.
Procjena mase Raddus, pretpostavljajući da je 40 posto čelika - ili durastel, vjerojatnije - i 60 posto zraka, Johnson nam govori koliko bi energije bilo potrebno za ubrzanje broda. Budući da ubrzavanje svjetlosti zahtijeva beskonačnu energiju, barem na temelju načina na koji razumijemo mlazni pogon, zadovoljit ćemo se značajnim dijelom brzine svjetlosti u ovom scenariju.
- Sila uključena u ubrzavanje Raddus na samo 90 posto brzine svjetlosti bilo bi ~ 6.8 • 10 ^ 21 newtona, ”kaže Johnson. To je ogromna količina energije koja se povećava sa svakim malim prirastom koji je bliži brzini svjetlosti Raddus ubrzava.
Međutim, kada se brodovi sudaraju, Newtonov treći zakon kaže da je vrhovna vlast vrši jednaku i suprotnu silu protiv Raddus.
- Trenutak Raddus počeo je uspostavljati kontakt, iskusio bi dodatnu silu unatrag - kaže Johnson. "Sada se pretpostavlja da hiperpogon vrši silu naprijed, gurajući je naprijed, tako da postoji sila potiska i sila otpora od vrhovna vlast, Pretpostavljam, na temelju načina na koji je prikazan, da je Raddus bitno je pri brzini svjetlosti do trenutka kontakta. U tom trenutku samo usporavanje: zakoni fizike nalažu da ne možete ići brže od brzine svjetlosti. ”Naravno, primjećuje, hiperpogon dodaje malu zvjezdicu: možda vi limenka ići brže od brzine svjetlosti.
Bez obzira na brzinu Raddus putuje kada se sudara s vrhovna vlast, Johnson kaže da se sva energija koju nosi manji brod troši u probijanju vrhovna vlast - i neki manji razarači zvijezda - i u potpunom rušenju Raddus.
Naravno, sve je to sporno ako hipersvemirsko putovanje znači Raddus bili bi u drugoj dimenziji - što neki radovi u proširenom svemiru Ratova zvijezda (sada "Legends") potvrđuju. Putovanje hipersvemirom čini se da uključuje neke elemente teorije struna. No brodovi u svemiru Ratova zvijezda još uvijek trebaju ubrzati izvan svjetlosne brzine da uđu u hipersvemir.
Za naše potrebe, pretpostavimo Raddus putuje se brzinom svjetlosti ili iznad nje. Leia poziva hiperpogon "lightpeed" Carstvo uzvraća udarac, tako da je to dovoljno dobro za nas. Imajući to na umu, čini se najvjerojatnije da svemirski brod koji ubrzava u hipersvemir ide brzinom svjetlosti, ali je i dalje prisutan u istoj fizičkoj dimenziji kao i sve drugo oko njega. Čak i ako nije, još uvijek je u istoj fizičkoj dimenziji kao i drugi prostor kada se to dogodi izlazi svjetla.
O tome imamo dokaze Ratovi zvijezda: Nova nada u kojem Han Solo donosi Millennium Falcon iz hiperprostora u sredini polja ostataka koji su nekad bili Alderaan. Budući da brod nije pogodio nijednu stijenu dok nije izašao iz hipersvemira, to upućuje na to da je brod podložan sudaranju s objektima u fizičkom prostoru nakon što se usporava iz hipersvemira, što također upućuje na to da se brod i dalje može sudariti s nečim dok je ubrzanje u hipersvemir.
Jednostavno rečeno, Holdo namjerno radi ono što je Han Solo učinio slučajno.
"Ako je to način na koji idete u hipersvemir, to je savršeno točno", kaže Johnson.
Jorge Ballester, s druge strane, nije posve siguran Raddus Dovoljno je visok da bi prešao preko Vrhovnosti. Ballester, voditelj odjela fizike na državnom sveučilištu Emporia u Kansasu, ističe da je Raddus je oko 1.500 metara visok, dok je vrhovna vlast je više od 13.000 stopa.
- Najširi dio Raddus je otprilike jedna šestina visine vrhovna vlast," on kaže Inverzan, "Ne znam kako Raddus Može proširiti svoju interakciju dovoljno daleko da proreže. "Drugim riječima, vjerojatno ne biste mogli upotrijebiti niti jedan kamenčić za cijelu stijenu, jer se sila ne bi proširila dovoljno daleko iznad i ispod, čak i ako šljunak imao je dovoljno snage da prođe skroz od naprijed prema natrag. On također ukazuje na problem koji nastaje kao rezultat Newtonovog trećeg zakona.
- Ne znam zašto Raddus ne bi bili potpuno uništeni nakon prodiranja jedne ili dvije vlastite duljine u nadmoć, - kaže Ballester. - Vjerojatno obje strane koriste slične materijale i tehnologije za izgradnju svojih brodova. Slično tome, ne bih očekivao da će metak izrađen od drva prodrijeti duboko u drveni blok jer bi sam metak bio uništen. Blok bi mogao eksplodirati, ali ne bih očekivao da će se drveni metak probiti kroz usku rupu."
Te točke zasigurno bacaju sumnju na to može li se ovaj kolizion spustiti na način na koji je bio u filmu, ako sude na temelju fizičkih zakonitosti našeg svemira.
Da li ili ne Raddus mogla napravite ga sve do vrhovna vlast, vrijedno je da uzmete drugi trenutak da razmotrite protok vremena kako je prikazan Posljednji Jedi, Kinematički učinak usporava radnju kako se brodovi sudaraju tako da publika može doživjeti emocionalnu težinu trenutka.
I dok bi promatrač u svemiru Ratova zvijezda gledao kako se događaji odvijaju punom brzinom, "iz njezine perspektive, vrijeme bi joj zapravo usporeno u usporedbi sa svima ostalima jer putuje super brzo", kaže Johnson.
Da sumiramo: iako postoje neke varijable koje jednostavno ne možemo izračunati, kao što je interakcija štita na brodu u slučaju sudara, gambit viceadmirala Holda da spasi svoje ljude prilično je uvjerljiv. I, prokletstvo, izgleda dobro.
'U stih pauka': Paralelni univerzumi koje objašnjavaju fizičari
U najnovijoj iteraciji priče o radioaktivnom pauku, "Spider-Man: U pauk-stih", različiti ljudi-pauk se spajaju zbog koncepta ukorijenjenog u znanosti, ali ukrašenog znanstvenom fantastikom: paralelnim svemirima. Stvarni znanstvenici Inverznom objašnjavaju kako su ti koncepti matematički ukorijenjeni.
GRE: Fizičari kažu da je prijamni ispit u školi loš prediktor uspjeha
GRE je vratar za većinu naprednih programa, posebice u znanosti. Međutim, novi rad znanstvenika s Tehnološkog instituta u Rochesteru pokazuje da je nevjerojatno loša mjera tko može postati fizičar
Fizičari misle da su razbili replikator 'Star Trek'
Znanstvenici vjeruju da su otkrili ključ za izgradnju replikatora u stilu Star Trek: Laseri, veliki. Infrastruktura ekstremnog svjetla, najsnažniji laser ikada, koji je trenutno u izgradnji u Europi, mogao bi očito "proizvesti" ultra-sitne čestice u vakuumu, bitno transformirajući energiju energije.