Сцена гипердвигателя Холдо в «Последнем джедае» вероятна, говорят физики

Тихо командующий вице-адмирал Эмилин Холдо (Лаура Дерн) может быть настоящим героем Звездные войны: последний джедай, И физики здесь, чтобы поддержать ее.

Эта статья содержит бесплатные спойлеры для Звездные войны: последний джедай.

В одной из самых драматичных сцен Последний джедай - и, возможно, все «Звездные войны» - вице-адмирал Холдо проводит последний оставшийся звездный крейсер Сопротивления через флагман Высшего Лидера Снока в жертву, которая дает бегущим членам Сопротивления достаточно времени, чтобы сбежать на поверхность Крейта. Визуально сцена захватывает дух. Но с точки зрения логистики, это может заставить вас задуматься, возможен ли этот подвиг.

Не беспокойтесь: мы здесь не для того, чтобы развенчать эту сцену в стиле Нила де Грасса Тайсона. Скорее, мы хотим выяснить, соответствуют ли «Звездные войны» нашим правилам физики. И если этого не произойдет, ну, что это займет?

Давайте начнем с некоторых цифр.

Raddus Звездный крейсер Mon Calamari имеет длину 11 280,74 фута (2,14 мили), ширину 2 318,08 фута (0,44 мили) и высоту 1 514,84 фута (0,29 мили). Это массивный космический корабль, но на экране вы можете увидеть, насколько он меньше, чем огромный примат длиной 43 437,27 футов (8,22 мили), 37,6 миль в ширину и 13,042 футов (2,47 миль) в высоту. Несмотря на сравнительно маленький размер, огромная энергия, генерируемая Raddus Импульс вперед становится отличным выравнивателем в этом противостоянии, и физика говорит нам, что вполне вероятно, что меньший корабль сможет пробиться сквозь Звездный Дредноут Первого Ордена.

«Если прыжок в гиперпространство - это просто сверхбыстрое ускорение, когда вы мгновенно - или близки к мгновенному - достигли скорости света, то то, что изображено в фильме, будет примерно тем, что произойдет», - профессор физики Патрик Джонсон, автор Физика Звездных Войн, рассказывает обратный.

В качестве примера этого явления Джонсон просит нас представить что-то более простое для изображения: автомобиль, врезавшийся в кузов грузовика с восемнадцатью колесами.

«На медленной скорости это будет вредит», - говорит он. «На более высокой скорости грузовик действительно начал бы кланяться. И затем, если машина движется достаточно быстро и достаточно прочно, она может прорваться сквозь нее так, как корабль Сноука прорезает путь. Raddus прошел ». Потребовалось бы очень много энергии, чтобы заставить корабль лететь так быстро, что Джонсон попытался рассчитать для нас.

Оценивая массу Raddus Предполагая, что это 40% стали - или, скорее всего, дюрастиловой стали - и 60% воздуха, Джонсон говорит нам, сколько энергии потребуется для ускорения корабля. А поскольку ускорение до скорости света требует бесконечной энергии, по крайней мере, исходя из того, как мы понимаем реактивное движение, мы согласимся на значительную часть скорости света в этом сценарии.

«Сила, вовлеченная в ускорение Raddus всего лишь 90 процентов скорости света будет ~ 6,8 • 10 ^ 21 ньютонов », - говорит Джонсон. Это огромное количество энергии, которое увеличивается с каждым крошечным приращением ближе к скорости света, Raddus ускоряется.

Однако когда корабли сталкиваются, третий закон Ньютона гласит, что примат оказывает равную и противоположную силу против Raddus.

«Момент Raddus Если бы я начал контактировать, он испытал бы дополнительные усилия, идущие назад », - говорит Джонсон. «Теперь, по-видимому, этот гипердвигатель прилагает силу вперед, толкая его вперед, поэтому есть сила тяги и сила сопротивления со стороны примат, Я бы предположил, исходя из того, как это изображено, что Raddus по существу, со скоростью света к тому времени, когда он вступает в контакт. В этот момент происходит только замедление: законы физики диктуют, что вы не можете двигаться быстрее скорости света ». Конечно, он отмечает, что гипердвигатель добавляет небольшую звездочку: возможно, вы Можно идти быстрее скорости света.

Независимо от того, какая скорость Raddus путешествует, когда он сталкивается с примат Джонсон говорит, что вся энергия, которую несет меньший корабль, расходуется на прорезание примат - и некоторые меньшие звездные разрушители - а также в полном разрушении Raddus.

Конечно, все это спорно, если гиперпространство путешествие означает, Raddus было бы совсем в другом измерении - что подтверждают некоторые работы в Расширенной Вселенной «Звездных войн» (теперь «Легенды»). Гиперпространственное путешествие, кажется, включает некоторые элементы теории струн. Но корабли во вселенной «Звездных войн» по-прежнему должны ускоряться сверх скорости света, чтобы войти в гиперпространство.

Для наших целей, давайте предположим, Raddus путешествует со скоростью света или выше. Лея называет гипердвигатель «скоростью света» в Империя наносит ответный удар так что этого достаточно для нас. Имея это в виду, наиболее вероятно, что космический корабль, ускоряющийся в гиперпространство, движется со скоростью света, но также все еще присутствует в том же физическом измерении, что и все остальное вокруг него. И даже если это не так, он все еще находится в том же физическом измерении, что и другое пространство, когда он выходит скорости света.

У нас есть доказательства этого в Звездные войны: новая надежда в которой Хан Соло останавливается Тысячелетний сокол из гиперпространства прямо в середине поля мусора, который раньше был Alderaan. Поскольку корабль не ударил ни по одной из скал, пока он не вышел из гиперпространства, это говорит о том, что корабль может столкнуться с объектами в физическом пространстве после его замедления из гиперпространства, что также предполагает, что корабль все еще может столкнуться с чем-то пока это ускоряющий в гиперпространство.

Проще говоря, Холдо специально делает то, что сделал Хан Соло случайно.

«Если вы идете в гиперпространство, это совершенно точно», - говорит Джонсон.

Хорхе Баллестер, с другой стороны, не совсем уверен, что Raddus достаточно высок, чтобы пройти через Верховенство. Баллестер, заведующий кафедрой физики в Государственном университете Эмпории в Канзасе, отмечает, что Raddus около 1500 футов, в то время как примат более 13 000 футов.

«Самая широкая часть Raddus составляет около одной шестой высоты примат," он говорит обратный, «Так что я не знаю, как Raddus мог бы расширить свое взаимодействие достаточно далеко, чтобы прорезать его ». Другими словами, вы, вероятно, не могли бы использовать один камешек, чтобы разделить весь валун, поскольку сила не будет распространяться достаточно далеко над и под ним, даже если камешек было достаточно силы, чтобы пройти весь путь спереди назад. Он также указывает на проблему, которая возникает в результате третьего закона Ньютона.

«Я не знаю, почему Raddus не будет полностью уничтожен после проникновения одного или двух из его собственной длины в Превосходство Говорит Баллестер. «Предположительно обе стороны используют примерно одинаковые материалы и технологии для строительства своих кораблей. Точно так же я не ожидал бы, что деревянная пуля глубоко проникнет в деревянный блок, потому что сама пуля будет уничтожена. Блок может взорваться, но я не ожидаю, что деревянная пуля пробьет узкое отверстие ».

Эти моменты, безусловно, вызывают сомнения относительно того, может ли это столкновение пойти так, как в фильме, если мы будем судить по законам физики нашей вселенной.

Будь или нет Raddus мог пройти весь путь через примат Стоит потратить секунду, чтобы рассмотреть ход времени, как это показано на Последний джедай, Существует кинематографический эффект замедления действия прямо во время столкновения кораблей, чтобы зрители могли ощутить эмоциональный вес момента.

И хотя наблюдатель во вселенной «Звездных войн» видел, как события разворачивались на полной скорости, «с ее точки зрения, время для нее действительно замедлится по сравнению со всеми остальными, потому что она путешествует очень быстро», - говорит Джонсон.

Итак, подведем итог: хотя есть некоторые переменные, которые мы просто не можем рассчитать, например, как взаимодействуют щиты кораблей в случае крушения, гамбит вице-адмирала Холдо, чтобы спасти своих людей, вполне правдоподобен. И, черт возьми, это выглядит так хорошо.