Holdova Hyperdrive scéna v 'Posledný Jedi' je hodnoverný, fyzici hovoria

Ticho veliaci viceadmirál Amilyn Holdo (Laura Dern) môže byť skutočným hrdinom Hviezdne vojny: Posledný Jedi, A fyzici sú tu, aby ju vzali späť.

Tento článok obsahuje bezplatné spoilery Hviezdne vojny: Posledný Jedi.

V jednej z najdramatickejších scén Posledný Jedi - a možno všetky Hviezdne vojny - viceprezident Holdo baranuje poslednú zostávajúcu hviezdnu loď Resistance, ktorá je vlajkovou loďou Najvyššieho vodcu Snoke v obete, ktorá kupuje prchavých členov The Resistance dosť času na útek na povrch Craitu. Vizuálne je scéna dych berúca. Ale pokiaľ ide o logistiku, môže vás opýtať, či je tento výkon možný.

Ale nebojte sa: Nie sme tu preto, aby sme dali Neilovi deGrasse Tysonovi „dobre, vlastne“ debunk tejto scény. Skôr chceme zistiť, či Hviezdne vojny dodržiavajú naše pravidlá fyziky. A ak to tak nie je, čo by to bolo?

Začnime s niektorými číslami.

Raddus, Mon Calamari hviezda krížnik, je 11,280.74 stôp (2,14 míle) dlhé, 2,318,08 stôp (0,44 míľ) široký, a 1,514,84 stôp (0,29 míľ) vysoký. Je to masívna hviezdna loď, ale na obrazovke vidíte, o koľko je menšie ako mohutné nadvláda, ktorá je dlhá 43,437,27 stôp (8,22 míľ), 37,6 míle široký, a 13 042 stôp (2,47 míľ). Napriek svojej porovnateľnej veľkosti je obrovská energia, ktorú vytvára energia Raddus Hybná sila vpred sa v tomto zúčtovaní stáva veľkým ekvalizérom a fyzika nám hovorí, že je možné, že menšia loď by mohla preraziť hviezdu Dreadnought prvého rádu.

„Ak je skákanie do hyperpriestoru len super-rýchle zrýchlenie, kde okamžite - alebo blízko k okamžitému - zasiahnete svetelnú rýchlosť, potom to, čo je zobrazené vo filme, by bolo približne to, čo by sa stalo,“ povedal profesor fyziky Patrick Johnson, autor Fyzika Hviezdnych vojen, rozpráva obrátený.

Ako príklad tohto fenoménu nás Johnson žiada, aby sme si predstavili niečo trochu jednoduchšie: auto bežiace na boku osemnástich kamiónov.

„Pri pomalej rýchlosti by to zneškodnilo,“ hovorí. „Pri vyššej rýchlosti by sa kamión naozaj poklonil. A potom, ak auto ide dostatočne rýchlo a je dostatočne pevné, mohlo by to cez to prerezať tak, aby sa loď Snoke rozrezala pozdĺž cesty. Raddus Bolo by to strašne veľa energie, aby sa loď dostala rýchlo, čo sa Johnson pokúsil vypočítať pre nás.

Odhad hmotnosti Raddus Za predpokladu, že je to 40% oceľ - alebo durasteel, s väčšou pravdepodobnosťou - a 60% vzduch, Johnson nám povie, koľko energie bude trvať na urýchlenie lode. A pretože zrýchlenie na rýchlosť svetla vyžaduje nekonečnú energiu, aspoň na základe spôsobu, akým rozumieme prúdovému pohonu, v tomto scenári sa usídlime v značnej časti rýchlosti svetla.

„Sila, ktorá sa podieľa na urýchľovaní Raddus len 90 percent rýchlosti svetla by bolo ~ 6,8 • 10 ^ 21 Newtonov, “hovorí Johnson. Toto je obrovské množstvo energie, ktoré sa zvyšuje s každým malým prírastkom bližšie k rýchlosti svetla Raddus zrýchľuje.

Akonáhle sa lode zrazia, Newtonov tretí zákon hovorí, že nadvláda má rovnakú a opačnú silu voči Raddus.

„Moment Raddus začal nadviazať kontakt, zažilo by to ďalšiu silu, ktorá by išla dozadu, “hovorí Johnson. „Pravdepodobne, že hyperdrive vyvíja silu dopredu, tlačí ho dopredu, takže je tu ťahová sila a sila odporu od nadvláda, Hádam, na základe toho, ako je to znázornené, že Raddus je v podstate pri rýchlosti svetla v čase, keď je v kontakte. V tomto bode sa len spomaľuje: Zákony fyziky diktujú, že nemôžete ísť rýchlejšie ako rýchlosť svetla. “Samozrejme, poznamenáva, že hyperdrive pridáva trochu hviezdičku: môcť ísť rýchlejšie ako rýchlosť svetla.

Bez ohľadu na rýchlosť Raddus je cestovanie, keď sa zrazí s nadvláda, Johnson hovorí, že všetka energia, ktorú menšia loď nesie, sa vynakladá na prerezávanie nadvláda - a niekoľko menších torpédoborcov hviezd - a pri úplnom zničení Raddus.

Samozrejme, toto je všetko, ak je hyperprostorové cestovanie Raddus boli by v inej dimenzii celkom - čo niektoré práce v Star Wars Expanded Universe (teraz „Legends“) potvrdzujú. Zdá sa, že hyperspace cestovanie obsahuje niektoré prvky teórie strun. Ale lode vo vesmíre Hviezdnych vojen ešte musia zrýchliť nad rýchlosť svetla, aby vstúpili do hyperpriestoru.

Na naše účely predpokladajme Raddus cestuje rýchlosťou svetla alebo vyššou. Leia volania hyperdrive "lightspeed" v Ríša sa vracia, takže to je pre nás dosť dobré. S týmto vedomím sa zdá najpravdepodobnejšie, že hviezdna loď urýchľujúca do hyperpriestoru ide rýchlosťou svetla, ale je stále prítomná v rovnakej fyzickej dimenzii ako všetko ostatné okolo nej. A aj keď to tak nie je, je stále v rovnakej fyzickej dimenzii ako iný priestor, keď je vyjde svetelnej rýchlosti.

Máme o tom dôkazy Star Wars: Nová nádej, v ktorom Han Solo prináša Millennium Falcon z hyperpriestoru priamo uprostred poľa trosky, ktorý býval Alderaan. Keďže loď nenarazila na žiadny z kameňov, kým nevyšla z hyperpriestoru, naznačuje to, že loď je náchylná ku kolízii s objektmi vo fyzickom priestore, keď sa spomaľuje z hyperpriestoru, čo tiež naznačuje, že loď by sa mohla stále zraziť s niečím. kým je zrýchľujúci do hyperpriestoru.

Jednoducho povedané, Holdo robí na účel, čo Han Solo urobil náhodou.

„Ak je to spôsob, akým pôjdete do hyperpriestoru, je to úplne presné,“ hovorí Johnson.

Na druhej strane Jorge Ballester si nie je úplne istý, či Raddus je dosť vysoká na to, aby sa stala úplnou cestou cez nadradenosť. Ballester, vedúci oddelenia fyziky na Emporia State University v Kansase, poukazuje na to, že Raddus je asi 1.500 stôp vysoký, zatiaľ čo nadvláda je viac ako 13 000 stôp vysoký.

„Najširšia časť Raddus je asi jedna šestina výšky nadvláda," hovorí obrátený, „Takže neviem ako Raddus mohol by rozšíriť svoju interakciu zďaleka tak, aby prešiel. “Ak by ste to povedali inak, pravdepodobne by ste nemohli použiť jediný kamienok na rozdelenie celého balvanu, pretože sila by sa nerozšírila dosť vysoko nad a pod, aj keby kamienok mal dosť sily na to, aby prešli celú cestu z prednej časti dozadu. Poukazuje tiež na problém, ktorý vzniká v dôsledku tretieho zákona spoločnosti Newton.

„Neviem prečo Raddus neboli by úplne zničené po preniknutí jednej alebo dvoch z ich vlastnej dĺžky do Supremacy, “Hovorí Ballester. „Obidve strany pravdepodobne používajú na stavbu svojich lodí zhruba podobné materiály a technológie. Podobne by som nečakal, že guľka vyrobená z dreva prenikne hlboko do dreveného bloku, pretože samotná strela by bola zničená. Blok by mohol vybuchnúť, ale nečakal by som, že drevená guľka praskne cez úzky otvor. “

Tieto body určite vrhajú isté pochybnosti o tom, či by táto kolízia mohla ísť tak, ako to robila vo filme, ak posudzujeme na základe zákonov fyziky nášho vesmíru.

Či Raddus mohol urobiť to celú cestu cez nadvláda, stojí za to si uvedomiť, ako plynie čas, ako je to znázornené Posledný Jedi, Filmový efekt spomaľuje akciu tak, ako sa lode zrazia, takže diváci môžu zažiť emocionálnu váhu momentu.

A zatiaľ čo pozorovateľ vo vesmíre Hviezdnych vojen by videl, ako sa udalosti vyvíjajú v plnej rýchlosti, „z jej perspektívy by čas pre ňu v skutočnosti spomalil v porovnaní so všetkými ostatnými, pretože cestuje super rýchlo,“ hovorí Johnson.

Aby sme to zhrnuli: Hoci existujú niektoré premenné, ktoré jednoducho nemôžeme vypočítať, ako napríklad spôsob, akým v prípade havárie dochádza k vzájomnému ovplyvňovaniu lodných štítov, hranica viceprezidenta Holda zachrániť ľudí je dosť hodnoverná. A sakra, vyzerá to tak dobre.