Ang Holdo's Hyperdrive Scene sa 'Huling Jedi' Ay Totoo, Sayman Physicists

Ang tahimik na namuno sa Bise Admiral Amilyn Holdo (Laura Dern) ay maaaring maging totoong bayani ng Star Wars: The Last Jedi. At ang mga physicist ay narito upang i-back up ang kanyang.

Ang artikulong ito ay naglalaman ng walang bayad na spoiler para sa Star Wars: The Last Jedi.

Sa isa sa mga pinaka-dramatikong eksena mula sa Ang Huling Jedi - At posibleng lahat ng Star Wars - Binalikat ng Vice Admiral Holdo ang huling natitirang star cruiser ng Resistance sa pamamagitan ng punong barko ng Supreme Leader Snoke sa isang sakripisyo na bumibili ng mga tumatakas na miyembro ng The Resistance ng sapat na oras upang makatakas sa ibabaw ng Crait. Biswal, ang tanawin ay kapansin-pansin. Ngunit sa mga tuntunin ng Logistics, maaari itong iwanan kang nagtataka kung ang gawaing ito ay posible.

Gayunpaman, huwag kang mag-alala: Hindi kami narito upang bigyan ng estilo ng "well, actually" ng Neil deGrasse Tyson ang tagpo na ito. Sa halip, gusto nating malaman kung sinusundan ng Star Wars ang ating mga panuntunan ng pisika. At kung hindi gayon, kung ano ang gagawin?

Magsimula tayo sa ilang mga numero.

Ang Raddus, isang Mon Calamari star cruiser, ay may haba na 11,280.74 (2.14 milya), malawak na 2,318.08 na talampakan (0.44 milya), at 1,514.84 na talampakan (0.29 milya) ang taas. Ito ay isang napakalaking starship, ngunit onscreen, maaari mong makita kung gaano mas maliit na ito ay kaysa sa malaki Kataas-taasan, na kung saan ay 43,437.27 talampakan (8.22 milya) ang haba, 37.6 milya ang lapad, at 13,042 talampakan (2.47 milya) ang taas. Sa kabila ng kanyang comparably puny laki, ang napakalawak na enerhiya na nabuo sa pamamagitan ng Raddus Ang forward momentum ay naging isang mahusay na pangbalanse sa pagbubunyag ng mga balak na ito, at ang pisika ay nagsasabi sa amin ito ay maaaring maging masama na ang mas maliit na barko ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng Star ng Unang Order ng Dreadnought.

"Kung ang paglukso sa hyperspace ay sobrang mabilis na acceleration kung saan ka agad-agad o malapit sa instantaneously - pindutin ang liwanag na bilis, pagkatapos ay kung ano ang itinatanghal sa pelikula ay magiging tinatayang kung ano ang mangyayari," propesor physics Patrick Johnson, ang may-akda ng Ang Physics ng Star Wars, nagsasabi Kabaligtaran.

Bilang isang halimbawa ng hindi pangkaraniwang bagay na ito, hiniling ni Johnson sa amin na isipin ang isang bagay na isang mas madali upang mag-larawan: isang kotse na tumatakbo sa gilid ng isang trak na walo-wiler.

"Sa isang mabagal na bilis, ito ay pumutok," sabi niya. "Sa mas mataas na bilis, ang trak ay talagang magsisimulang magtungo. At pagkatapos kung ang kotse ay mabilis na nagpapatakbo at sapat na sapat, maaari itong iwaksi sa pamamagitan nito sa paraan na ang barko ng Snoke ay pinutol sa landas ang Raddus ay nagpatuloy. "Kakailanganin ng isang napakalaking maraming enerhiya upang makuha ang mga bituin na nagaganap sa mabilis na ito, na tinangka ni Johnson na kalkulahin para sa atin.

Pagtatantya sa masa ng Raddus, ipagpalagay na ito ay 40 porsiyento na bakal - o durasteel, mas malamang - at 60 porsiyento na hangin, sinabi sa atin ni Johnson kung magkano ang enerhiya na kakailanganin upang mapabilis ang barko. At dahil ang pag-accelerate sa bilis ng liwanag ay nangangailangan ng walang hangganang enerhiya, hindi bababa sa batay sa paraan na nauunawaan natin ang pagpapaandar ng jet, matututunan natin ang isang malaking bahagi ng liwanag na bilis sa sitwasyong ito.

"Ang lakas na kasangkot sa accelerating ang Raddus sa 90 porsiyento lamang ng bilis ng liwanag ay magiging ~ 6.8 • 10 ^ 21 Newtons, "sabi ni Johnson. Ito ay isang napakalaking dami ng enerhiya, na nagdaragdag sa bawat maliit na pagtaas na mas malapit sa liwanag na bilis na Raddus accelerates.

Gayunpaman, nang bumagsak ang barko, sinabi ng ikatlong batas ni Newton na ang Kataas-taasan Gumagawa ng katumbas at tapat na puwersa laban sa Raddus.

"Ang sandali ang Raddus nagsimula na makipag-ugnay, ito ay makaranas ng isang sobrang lakas na pabalik, "sabi ni Johnson. "Ngayon siguro, ang hyperdrive na ito ay nagsusumikap sa isang puwersa pasulong, itulak ito pasulong, kaya mayroong isang malakas na puwersa at isang puwersa ng pagtutol mula sa Kataas-taasan. Gusto ko hulaan, batay off ng paraan na ito ay itinatanghal, na ang Raddus ay mahalagang sa liwanag na bilis sa pamamagitan ng oras na ito ay gumagawa ng contact. Sa puntong iyon, may mga pagbagal lamang: Ang mga batas ng physics ay nangangasiwa na hindi ka maaaring mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag. "Siyempre, sabi niya, ang hyperdrive ay nagdaragdag ng isang maliit na asterisk: Siguro maaari pumunta nang mas mabilis kaysa sa bilis ng liwanag.

Anuman ang bilis ng Raddus ay naglalakbay sa kapag nagbanggaan ito sa Kataas-taasan, Sabi ni Johnson ang lahat ng enerhiya na ang mas maliit na barko ay nagdadala dito ay ginugol sa pagputol sa pamamagitan ng Kataas-taasan - At ilang mas maliliit na destroyers ng bituin - at sa ganap na pag-demolishing ng Raddus.

Siyempre, lahat ng ito ay totoo kung ang ibig sabihin ng paglalakbay sa hyperspace Raddus ay sa isa pang dimensyon sa kabuuan - na kung saan ang ilang mga gumagana sa Star Wars Expanded Universe (ngayon "Mga alamat") mukhang kumpirmahin. Ang paglalakbay sa Hyperspace ay parang pagsasama ng ilang mga elemento ng string theory. Ngunit ang mga barko sa uniberso ng Star Wars ay kailangan pa rin upang mapabilis ang lampas na bilis upang makapasok sa hyperspace.

Para sa aming mga layunin, ipagpalagay natin ang Raddus ay naglalakbay sa o lampas sa bilis ng liwanag. Tinatawag ni Leia ang hyperdrive na "lightspeed" sa Bumalik ang Imperyo, kaya sapat na iyan para sa amin. Sa pag-iisip na ito, malamang na ang isang starship accelerating sa hyperspace ay pagpunta sa bilis ng liwanag ngunit ay mayroon pa rin kasalukuyan sa parehong pisikal na dimensyon ng lahat ng iba pa sa paligid nito. At kahit na ito ay hindi, ito ay nasa parehong pisikal na dimensyon bilang ibang puwang kapag ito lumabas ng mga lightspeed.

Mayroon kaming katibayan ng ito sa Star Wars: Isang Bagong Pag-asa, kung saan pinagsasama ng Han Solo ang Millennium Falcon mula sa hyperspace karapatan sa gitna ng larangan ng mga labi na dating Alderaan. Yamang ang barko ay hindi pumasok sa alinman sa mga bato hanggang sa ito ay lumabas ng hyperspace, ito ay nagpapahiwatig na ang isang barko ay madaling kapitan sa pagbangga sa mga bagay sa pisikal na espasyo sa sandaling huminto ito sa hyperspace, na nagpapahiwatig din na ang barko ay maaari pa ring sumalungat sa isang bagay habang ito ay accelerating sa hyperspace.

Upang ilagay ito nang simple, hawak ng Holdo ang layunin ng aksidente ni Han Solo.

"Kung ganiyan ang paraan ng pagpunta mo sa hyperspace, ganap na tumpak ito," sabi ni Johnson.

Si Jorge Ballester, sa kabilang banda, ay hindi lubos na sigurado na ang Raddus ay matangkad na sapat upang gawin ito sa lahat ng paraan sa pamamagitan ng kataas-taasang kapangyarihan. Si Ballester, ulo ng kagawaran ng pisika sa Emporia State University sa Kansas, ay nagpapahiwatig na ang Raddus ay may taas na 1,500 talampakan, habang ang Kataas-taasan ay higit sa 13,000 talampakan ang taas.

"Ang pinakamalawak na bahagi ng Raddus ay tungkol sa isa-ikaanim ng taas ng Kataas-taasan," sinabi niya Kabaligtaran. "Kaya hindi ko alam kung paano Raddus ay maaaring pahabain ang pakikipag-ugnayan nito nang sapat upang magaan. "Upang ilagay ito sa isa pang paraan, marahil ay hindi mo maaaring gamitin ang isang solong maliit na bato upang hatiin ang isang buong malaking bato, yamang ang puwersa ay hindi kumalat sapat na nasa itaas at ibaba, kahit na ang pebble nagkaroon ng sapat na puwersa upang pumasa sa lahat ng paraan mula sa harapan hanggang sa likod. Itinuturo din niya ang isang isyu na lumitaw bilang resulta ng ikatlong batas ni Newton.

"Hindi ko alam kung bakit Raddus ay hindi ganap na pupuksain pagkatapos matalim ang isa o dalawa ng sarili nitong haba sa Ang kataas-taasang kapangyarihan, "Sabi ni Ballester. "Siguro ang magkabilang panig ay gumamit ng halos katulad na mga materyales at teknolohiya upang itayo ang kanilang mga barko. Katulad nito, hindi ko inaasahan ang isang bala na gawa sa kahoy na tumagos sa isang kahoy na bloke dahil ang bala mismo ay pupuksain. Ang bloke ay maaaring sumabog ngunit hindi ko inaasahan na ang kahoy na bala ay magwasak sa pamamagitan ng paggawa ng makitid na butas."

Ang mga puntong ito ay tiyak na nag-aalinlangan kung ang collison na ito ay maaaring bumaba sa paraan ng ginawa nito sa pelikula, kung hinuhusgahan tayo batay sa mga batas ng pisika ng ating uniberso.

Kung o hindi ang Raddus maaari gawin ito sa lahat ng paraan sa pamamagitan ng Kataas-taasan, ito ay nagkakahalaga ng pagkuha ng isang segundo upang isaalang-alang ang pagpasa ng oras na ito ay itinatanghal sa Ang Huling Jedi. Mayroong cinematic effect upang mabagal ang aksyon sa tuwing ang mga barko ay magkakasunod upang madama ng madla ang emosyonal na timbang ng sandali.

At habang ang isang tagamasid sa uniberso ng Star Wars ay makakakita ng mga pangyayari sa buong bilis, "mula sa kanyang pananaw, ang oras ay talagang mabagal para sa kanya kung ikukumpara sa lahat ng iba pa dahil siya ay napakabilis na naglalakbay," sabi ni Johnson.

Kaya sa kabuuan: Kahit may ilang mga variable na hindi namin makalkula, tulad ng kung paano ang mga shield ng barko ay nakikipag-ugnayan sa kaganapan ng isang pag-crash, ang pagsusugal ni Vice Admiral Holdo upang mai-save ang kanyang mga tao ay medyo matuwid. At, sumpain, ito ay mukhang napakahusay.