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スターウォーズ40周年:それは月ではありません...しかし、もしそうだったら?

どの映画を見るべきですか?
 
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40年前の今週、12歳の私は映画館に座ってこれが何であるかを見ました スターウォーズ 映画のことはすべてについてでした。



2時間後、ぼんやりと出て行った。圧倒される。その間もなく10代になる少年にとって、それはほとんど私の空想科学小説の神格化でした。今週は40歳なので、この映画に関する記事がたくさん表示されます。NSそれが劇場に上陸した記念日(初演時に実際に見た若者は何人いるのだろうか?)。そして、私はSyfy Wireのために書いているので、私が大群に参加することだけが適切です。

しかし、それらの他の作家はジェダイとキャラクターと前編とととについてワックスをかけますが、私は私です。だから:科学について話しましょう*







デススターについて話しましょう。

ああ、そうです、帝国の超兵器、悪のアイコンとなった球形の移動惑星キラー。それはとても大きいので、ルークはそれを月と間違えます...まあ、彼は小さな月を言います、しかしもちろん小さな月でさえかなり大きいことができます。

そしてそれは私に考えさせました(サイエンスフィクションがすることになっているように)。デススターが そうだった 月?それはどのように積み重なるでしょうか?どれだけ月っぽい(月っぽい?ムーネリフィック?)?

まず最初に。月とは何ですか?





それは月ではありません—技術的に正しかったオビ=ワン・ケノービ

簡単に言えば、月は別のより大きな物体を周回する物体です。明らかな例は、私たち自身の月、月です。直径は約3450km(2160マイル)ですが、地球は13,000 km(8000マイル)に近いです。ですから、私たちの月は、適切には月です。

技術的には、地球は太陽の月ですが、実際には誰もそれを呼んでいません。それでも、多くの小惑星には衛星があります。海王星を過ぎて太陽を周回する氷の世界の多く(おそらくほとんど)もそうです。自然は、明らかに、あらゆる規模でさえ、衛星を作るのが好きです。

人間もそうです。宇宙時代の黎明期には、衛星は人工衛星と呼ばれることもあり、レトロな雰囲気がありますが、もはや誰もそう呼んでいません。それでも、それが惑星を周回している限り、デススターは数えられます。ですから、公平を期すために、ハン、ルーク、オビ=ワン、チューバッカが最初にそれに遭遇し、オビ=ワンが彼の有名な発話をしたとき、それは ではなかった 月。しかし、映画の後半では、それはヤヴィンを周回したので、その部分については、 だった

自然の月のサイズに実際の下限はありません。少なくとも定義できるものはありません。では、デス・スターは実際の月とどのように重なり合うのでしょうか?

デススターバトルズームイン

これはうまく終了するはずです。クレジット:Starwars.com

おしゃべりをカット、レッド2

デススターの大きさはどれくらいですか?

映画でははっきりとは言われていませんが、バトルステーション と見なされます 直径約160km(100マイル)です。これは、画面にどのように表示されるかを考えると、私にはほぼ正しいように聞こえます(ただし、 大きかったかもしれません )。これは、構築されたアーティファクトにとっては非常に大きなものです。

しかし、自然衛星の場合はどうでしょうか。 少なくともあります 30 デススターよりも大きい太陽系の衛星 。それは、そのリストの天王星の月のパックのすぐ下に配置されます。ベイダーは彼の武器が印象的だと思うかもしれません( 多くの 印象的です)、しかし自然は彼を簡単に打ち負かします。

レゴスターウォーズ:帝国が攻撃

私はジェダイではありませんが、経験豊富な天文学者は、遠くからでも、その小さな月について何かがおかしいことを知っていることを指摘しなければなりません。ご覧のとおり、問題は静水圧平衡です。 それは派手な用語です つまり、オブジェクトの自己重力(それを構成する材料に作用するそれ自体の重力)は、オブジェクトを保持しているオブジェクト内の圧力とバランスが取れています。

このように考えてください。土の山を取り、さらに土を追加すると、土の重さによる力が、山の形を保持している摩擦やその他の力に打ち勝つまで、土は大きくなります。ものが流れ落ちるか、崩壊します。月や惑星のように、これをはるかに大規模に行うと、ある時点で、オブジェクトを構成するマテリアルがそれ自体の重力に抵抗できなくなるほど大きくなり、形成されます。それ自体を球に入れます(重力がすべてをオブジェクトの中心に向かって引っ張るため)。

静水圧平衡のためにオブジェクトがそれ自体を再形成するために必要な大きさは、オブジェクトが何でできているかによって異なります。氷は岩や金属よりも硬くないため、流れやすく、直径200〜400kmの物体が球形になります。岩の場合は600km程度の大きさである必要があり、金属製の物体の場合はさらに大きくする必要があります。

問題がわかりますか?ミレニアムファルコンがハイパースペースからオルデランであった瓦礫の破片に出てきたときにデススターを発見するとすぐに、天文学者は月ではあり得ないことをすぐに知っていたでしょう。代わりに、彼らはTIEファイターを長時間追跡し、捕まりました。最終的にはうまくいきましたが、天文学者が乗っていれば、多くの労力を節約できたはずです。

デス・スターが再建されたズームイン

「これには排気口がありません!反逆者が入る方法はありません!」クレジット:Starwars.com

質量x加速度が目覚める

非常に細かいので、デススターは明らかに人工的です。なぜなら、それ自体で球を形成するには小さすぎるからです(そして、ところで、球は大きな船を作るのに最も費用効果の高い形状です。与えられた量に対して最大の体積を持っています。材料の)。しかし、それは他の衛星とどのように重なりますか?つまり、適切に装備されていれば、私たちの月の表面を散歩することができます。その証拠があります!しかし、あなたはデススターでそれをすることができますか?

まず、あなたがそうする必要があるかどうかはわかりません。デススターが持っているものの1つは部屋です:覚えておいてください あなたの高校の幾何学 ?デス・スターのボリュームが終わりました 二百万 立方キロメートル。

それはたくさんの呼吸スペースです。まあ、文字通りではありません。スターウォーズのウィキによると、ステーションの人が住んでいる地域である数キロメートルの厚さの地殻(実際には、デススターの最上層を構成する球殻)があります。いくつかの意味は特定されていませんが、深さが3〜5kmであるとしましょう。それはのボリュームを意味します ただ 居住可能な最上層は 200,000 - 400,000 立方メートル。

わかった、 それは たくさんの呼吸スペース。数百万人の乗組員を想定したとしても(Wookieepediaが主張しているように)、それは十分な肘の部屋を超えています。映画では、彼らがそのような人口をどのようにサポートしているかは明らかではありません。レプリケーターはカノンの一部ではないので、そこで食料を育てるか(もっともらしい)、出荷します。1人が毎日約2キロの食料を食べるので、私たちはデススターで毎日消費される4000トンの食べ物だけを話します。それは多くのように聞こえるかもしれませんが、それが水と同じ大まかな密度(1立方メートルあたりのトン)を持っていると仮定すると、 一辺が16メートルの立方体だけです 。その量は、貨物船によって毎日簡単に出荷される可能性があります。彼らが数ヶ月間食料を蓄えたいと思っていたとしても(結局のところ、それは軍艦です)、その上部の砲弾には余裕しかありません。彼らは、何ヶ月も続くであろう食物と水をその中に簡単に保つことができました。数十年。

水と空気を無期限に簡単にリサイクルできると思います。私たちは今それを行うための技術をほとんど持っています。したがって、デススターはその巨大な乗組員をサポートするのに問題はありません。

デススターの計画ズームイン

そこにはたくさんの部屋があるようです。クレジット:Starwars.com

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しかし、閉所恐怖症に苦しんでいて、しばらく外に出て水面を散歩したい場合はどうなりますか?彼らはデススターの内部に人工重力を持っていますが、どうですか ?外殻に沿って散歩するのに十分な重力がその質量だけからあるでしょうか?絶え間ないXウイングの攻撃を避けることができれば、赤道の塹壕は素敵な憲法になっていると聞きました。

さて、見てみましょう。デススターの外側の船体に立って引っ張るのを感じる重力は、そのサイズ(私たちが知っている)とその質量によって異なります。それはもっと難しいです。それが何でできているのか、その中にどれだけ含まれているのかはわかりません。たとえば、それが固体の金属球である場合、体積に金属の平均密度を掛けて、その質量を求めることができます。

しかし、それは何か他のものでできています( ある鋼 、どうやら、悲しいことに、その物質の物理的特性は利用できませんが)。そして、駅のどれだけが空きスペースで、どれだけがしっかりしていたかは明らかではありません。壁が厚くても、部屋はほとんど空きスペースです。の ジェダイの帰還 、中央はほとんど空で、明らかに何キロメートルも離れているように示されています...しかし、それは全体に比べて小さいボリュームです。

それでは、これを3つの方法で行いましょう。まず、質量の上限と同じように、球体であると仮定します(そして、クアダニウムの密度は鋼と同じで、1立方メートルあたり8トンであると仮定します)。次に、質量で10%のクアダニウムであると仮定します。第三に—そして私は私の友人に感謝します ランドール・マンロー このアイデアについては、先日これについて話し合うのを楽しんでいたので、別の巨大な戦闘用金属戦闘機である空母と全体的に同じ密度であると仮定しましょう。そのための計算を少しいじってみたところ、1立方メートルあたり200kgという驚くほど軽量であることがわかりました。それは低いように思えるかもしれませんが、浮くには水よりも密度が低くなければならず(立方メートルあたり1トン)、一般的なキャリアはかなり高く浮かんでいます。だから、それは私には正しいように聞こえます。

それをすべて掛ける 、私はいくつかの興味深い数字を手に入れました。

それが固体の鋼球である場合(最も密度の高い可能性があるため、重力が最も高い球)、表面重力は地球の約2%になります。デススターの表面に立っていたら、体重は約3ポンドになります。

そしてそれはせいぜいです。 10%のクアジウムの場合、表面重力は地球の約0.2%です。航空母艦の密度の場合、地球上で行う重量の0.04%というごくわずかな重量になります。私にとって、それは約オンスです。

あなたがその少しの重さを量ったならば、実際に牽引力を得るのは難しいでしょう。クアダニウム鋼が強磁性であると仮定すると、磁気ブーツがないと歩くのは難しいでしょう。

面白いのは、小さな月でも重力が大きいということです。なぜなら、月はとても大きいからです。悪意を持って、土星の衛星ミマスを選んで、デススターと比較してみましょう。直径400kmのミマスは、あなたが持つことができる最小の月であり、それでも球体です。その密度は1立方メートルあたり約1.15トンです。ほとんどが水氷で、岩が混ざっています。

表面的には、地球上で行う体重の約0.65%の重さがあります。それでも、現実的なデススターの表面で感じるものの4倍です。氷は鋼よりも密度が低くなりますが、ミマスは固体で質量がはるかに大きくなります。

デススターの重力は非常に小さいので、月のある地球を周回したとしても、ほとんど違いはありません。月はデススターの40,000倍の大きさです!繰り返しになりますが、自然が勝ちます。

私のアドバイス:デススターを訪れながら散歩に行きたい場合は、中にいてください。

そして、ああ、1つのこと:デススターが質量で10%のクアダニウム(つまり、1立方メートルあたり約800キロの密度)、または空母と同じ密度である場合、それも浮きます!喫水線がある場所にはいくつかの奇妙な影響があります。宇宙ステーションは、その周りの水を少し引き上げるのに十分な重力を持っているでしょう。しかし、それでも、それは浮かぶでしょう。

デススターフローティングズームイン

うまくいけば、排気口は喫水線の上にあります。クレジット:Starwars.com / Phil Plait

おっと、私の間違い。それか 月。

私はあなたに面白い考えを残したいと思います。デススターには、惑星を破壊することができるスーパーウェポン、いわゆるスーパーレーザーがあります。実生活では、それは機能しません。惑星を完全に爆破するのに必要なエネルギーは、太陽が1週間以上に放出する量のように、本当に巨大です( フォースの覚醒 新しい超兵器は星を吸って乾かし、すべてのエネルギーを手に入れます。それが正確に機能するかどうかはわかりませんが、それは正しい考え方です)。とにかく、それに興味があれば、私がよく知っている天文学者が数年前にこのサイトでこのトピックについて書いています。

この超兵器は、デス・スターの北(または上)半球に埋め込まれた巨大な湾曲した皿のように見えます。ここに面白いビットがあります:前述の土星の衛星ミマスのこの画像をチェックしてください:

mimesズームイン

漠然と見覚えがあるかもしれない土星の衛星ミマス。クレジット:NASA / JPL /宇宙科学研究所

ええ、それは見覚えがありますね?ハーシェルと呼ばれるクレーターは、直径130kmです。それは衝突クレーターであり、ミマスに叩きつけられたものが少し大きかったり、より速く動いたりした場合、それは月を粉砕したでしょう!面白いことに、おそらく、土星の別の衛星であるテティスは非常によく似ています。

私はこれの皮肉が大好きです。どちらも、世界を破壊するための武器であるデススターのように見えます。しかし、彼らがそうする理由は、月自体をほとんど破壊した巨大な衝突クレーターのためです!実際、もしあなたが本当に惑星を一掃したいのなら、月をその中に押し込むことは、いくつかの超兵器を使うよりもずっと良い考えです。皮肉なことにどうですか?

天文学のユーモアは奇妙です。

5月40日NSあなたと共に

だから、あなたは行き​​ます。デススターは銀河系で最も恐れられている武器かもしれませんが、実際には、見つけることができる最小の最低密度の月と比べても、実際には少し弱いです。自然が私たちの最も大胆な支配の試みを完全に打ち砕くことができるのはおかしいです。 「これまでにそうだった。

運命の輪タロットが逆転しました

しかしもちろん、それは本当に重要なことではありません。デス・スターを非常に象徴的なものにしているのは、そのサイズ(とにかく把握するのが難しい)だけでなく、その形状、デザイン、誰が搭乗しているかの意味です。ヘック、ダースベイダーはデススターよりも脅威的だと思う。彼の脅威はどんな巨大な建造物よりも個人的で、より明白だからだ。とにかく、結局のところ、それがより良いストーリーテリングにつながるのです。

だからあなたが古典をもう一度見ることにした場合 スターウォーズ 記念日を祝う今日のオリジナル映画は、自然が私たちを圧倒し、数を上回っている可能性があることを知ってそうしますが、私たちのフィクションに関しては、登場人物と物語が重要です。だから私たちはまだ見ています スターウォーズ 40年後の映画。

*さて、私は最近、スターウォーズの科学のいくつかについて書き、それが本当に遠くの銀河にあるのか、それともジョージルーカスが速い銀河を引っ張っていて、それを私たちの天の川で行うことを計画していたのかについて議論しました平行。結論:ネタバレ、甘いもの。リンクをクリックして調べてください。