人类有本领破坏行星吗 破坏一颗行星须要几能量?

2021-12-12 23:35:43 作者:把思绪清空

在《星球大战:天行者兴起》中,一艘绪斯共级歼星舰从太空放射了一束超等强盛的光束,炸毁了奇基米星
在《星球大战:天行者兴起》中,一艘绪斯共级歼星舰从太空放射了一束超等强盛的光束,炸毁了奇基米星

新浪科技讯 北京时候5月8日新闻,据国外媒介报讲,从奥德朗星(Alderaan)到奇基米星(Kijimi),西斯的君主们明显很喜佳把行星炸成碎片。那么,《星球大战》里的末日兵戈到底有多强盛呢?

在影戏《星球大战:天行者兴起》中,最后次序想给河汉系里的每部分一个教导。于是,在河汉天子帕我帕廷的吩咐下,一艘绪斯共级歼星舰从太空放射了一束超等强盛的光束,炸毁了奇基米星。

你能否也在想:炸毁一颗行星须要几能量?天然,这不过一个学术问题,纵然并不简直,然而估计起来依然很蓄道理。

行星爆炸的视频分解

最先,我们须要预算行星炸启后其碎片加入太空的速度。我们不妨经过追踪视频分解运用步调干到这一点。简直的设想是,先从影戏中选择出一些特定的片断,而后在视频的每一帧中映照它们的位子。

这个位子是用像从来丈量的,然而是我们不妨将其缩搁加入景中一个已知的对于象上,进而变换成隔绝。而后,我们不妨从帧速率中获得时候数据,在这种状况下是每秒24帧。假如场景是以平常速度拍摄的(即不是缓举措),那每一帧便代表1/24秒。有了位子和时候数据,我们便不妨估计速度了。

为了建改隔绝比率,此地将运用奇基米星自身的巨细。这个星球有多大?谁也不了解,我们假如它的半径是1k,个中K =奇基米星的半径。是的,用我们正在丈量的物品来界说单元瞅起来很傻,然而其简直科学中向来都是如许干的(在人们了解地球到太阳的本质隔绝之前,该隔绝被设定为1个“天文单元”)。

还有一个问题。我们只可丈量物体笔直于摄像机(即绘面平面)挪动的速度。为什么?假如有一大块碎片往摄像机的目标斜着飞来,那么在每一帧中,它会略微向一侧挪动,进而变得略微大一些。然而假如只绘出该碎片的像素位子,便会矮估它经过的隔绝和速度。

斟酌到这一点,我们不妨选择三块碎片,它们从行星的边际(如摄像机中所瞅到的)启始以不共的目标向外分散。追踪运用步调随即给出了碎片前进隔绝(从行星核心丈量的每个物体的径向位子)与时候的闭系图。

不妨瞅到,它们基原上都是直线疏通,每条直线的斜率(位子变革/时候变革)是径向速度,单元是K/s。绿色和蓝色物体的速度十分相像,大概是0.3K/s;赤色物体启始是0.24K/s而后下落到0.08K/s。这大概是软件的缺点;当一堆物品在四周乱飞时,很难在视线中追踪物体。在厥后的一张照片中也考察到了一些碎片,创造它们的速度大概是0.4K/s。由于不共的物体以不共的速度疏通,所以不妨用0.3K/s动作一个大略的平衡值。

追踪运用步调随即给出了碎片前进隔绝(从行星核心丈量的每个物体的径向位子)与时候的闭系图
追踪运用步调随即给出了碎片前进隔绝(从行星核心丈量的每个物体的径向位子)与时候的闭系图

是快仍旧缓?这取决于K的值,假如这个行星和地球一般大,那么K便是637万米。用这个来变换速度单元,获得的行星碎片速度便是每秒190万米。这是超等快的速度,然而依然不过光速(3亿米/秒)的0.6%(这是佳事,由于当物体亲近光速时会爆发奇异的事务)。

天然,假如行星的半径大于地球半径,那碎片速度会更高。这大概吗?在我们的太阳系中,地球是最大的岩石行星,人们不妨在上头行走。像木星如许的行星要大得多,然而它们不一个厚实的岩石外表,因此在它们爆炸时不会放射出岩石碎片。

在太阳系除外,大普遍已知的系生手星是像木星如许的气态巨行星,它们的密度很矮,标明并非由岩石形成。然而,科学家也创造了一些类地行星。个中最大的一颗是启普勒-20b(Kepler-20b),其半径是地球的1.87倍。以这个标准来丈量视频,估计获得的碎片速度可达350万米/秒——依然远矮于光速。

这须要几能量?

当前我们不妨答复你的问题了。让我们从三个大略的类似值启始。假如这颗行星和地球一般大,半径为637万米。我们也用地球的品质,5.972×10^24 kg,并假如密度是匀称的(天然本质并非如许)。

末尾,我们假如一切的行星碎片都以50万米/秒的平衡速度被抛出。这比视频丈量截止缓多了。为什么要落矮速度呢?由于视频中追踪到的大概是最快的碎片,处于爆炸的前沿。

依据这个平衡速度估量,当前不妨估计出爆炸的总能量,即一切遨游碎片的动能(K)(讲歉,此地用K来表现二种不共的物品)。这个总动能是m(行星的总品质)和v(碎片疏通的平衡速度)的函数:

运用地球的品质和对于碎片速度的较矮估量(50万米/秒),不妨获得7.465×10^35焦耳的能量。举个例子,假如你从地板上抓起一原物理课原搁在桌子上,那须要10焦耳的能量。设想一下,便在10反面加上35个0……这简直是一个很大的数字。

歼星舰的兵戈有多强盛?

功率的界说是能演变革的速率,用公式表白即:

假如能量以焦耳为单元,时候以秒为单元,那么功率的单元便是瓦特。所以让我们回忆一下视频,估量一下歼星舰把一切这些能量送到地球上所须要的时候。在此地,假如时候隔绝大概为10秒。

特地说一下,这并不是激光兵戈,纵然Wookieepedia(一个供给《星球大战》编造世界信息的搜集百科全书籍)称它为“超等激光”。然而假如是激光,那它将是隐形的。你不妨在地球上瞅到激光束,由于光彩会被尘土粒子和其余物品曲射,而在太空中,不会有所有物品散射光束,因此也不会有所有物品加入你的眼睛。你只会瞅到星球忽然爆炸。

不论何如,在10秒的时候内,能演变革是7 x 10^35焦耳,这便表示着功率是7 x 10^34瓦。

动作比拟,你不妨设想本人能运用一切来自太阳的辐射。这将是相称艰巨的,由于太阳向各个目标发光。你得在太阳四周装上一个伟大的球形太阳能电池板,便像戴森球一般。假如你不妨干到,那么太阳的总输入功率将是3.8 x 10^26瓦。

没错,这表示着歼星舰的兵戈比我们的太阳还要强盛1亿倍(10^8倍)。换句话说,最后次序的那些星际飞船具罕见以亿计个太阳的能量。这真实是一个令人生畏的对于手。然而你了解汉·索罗会说什么吗?“长久别跟我说几率。”

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