小说里经常一拳打碎星球,打碎星球究竟需要多大的能量?

小说里经常一拳打碎星球,打碎星球究竟需要多大的能量?,第1张

在《星球大战:天行者崛起》中,一艘绪斯同级歼星舰从太空发射了一束超级强大的光束,炸毁了奇基米星

  新浪科技讯 北京时间5月8日消息,据国外媒体报道,从奥德朗星(Alderaan)到奇基米星(Kijimi),西斯的君主们显然很喜欢把行星炸成碎片。那么,《星球大战》里的末日武器究竟有多强大呢?

  在**《星球大战:天行者崛起》中,最终秩序想给银河系里的每个人一个教训。于是,在银河皇帝帕尔帕廷的命令下,一艘绪斯同级歼星舰从太空发射了一束超级强大的光束,炸毁了奇基米星。

  你是否也在想:炸毁一颗行星需要多少能量?当然,这只是一个学术问题,即使并不真实,但计算起来仍然很有意思。

  行星爆炸的视频分析

  首先,我们需要估算行星炸开后其碎片进入太空的速度。我们可以通过跟踪视频分析应用程序做到这一点。具体的想法是,先从**中挑选出一些特定的片段,然后在视频的每一帧中映射它们的位置。

  这个位置是用像素来测量的,但是我们可以将其缩放到场景中一个已知的对象上,从而转换成距离。然后,我们可以从帧速率中得到时间数据,在这种情况下是每秒24帧。假设场景是以正常速度拍摄的(即不是慢动作),那每一帧就代表1/24秒。有了位置和时间数据,我们就可以计算速度了。

  为了修正距离比例,这里将使用奇基米星本身的大小。这个星球有多大?谁也不知道,我们假设它的半径是1k,其中K =奇基米星的半径。是得,用我们正在测量的东西来定义单位看起来很傻,但其实在科学中一直都是这么做的(在人们知道地球到太阳的实际距离之前,该距离被设定为1个“天文单位”)。

  还有一个问题。我们只能测量物体垂直于摄像机(即画面平面)移动的速度。为什么?假设有一大块碎片朝摄像机的方向斜着飞来,那么在每一帧中,它会稍微向一侧移动,从而变得稍微大一些。但如果只画出该碎片的像素位置,就会低估它经过的距离和速度。

  考虑到这一点,我们可以挑选三块碎片,它们从行星的边缘(如摄像机中所看到的)开始以不同的方向向外扩散。跟踪应用程序随后给出了碎片行进距离(从行星中心测量的每个物体的径向位置)与时间的关系图。

  可以看到,它们基本上都是直线运动,每条直线的斜率(位置变化/时间变化)是径向速度,单位是K/s。绿色和蓝色物体的速度非常相似,大约是03K/s;红色物体开始是024K/s然后下降到008K/s。这可能是软件的误差;当一堆东西在周围乱飞时,很难在视野中追踪物体。在后来的一张照片中也观察到了一些碎片,发现它们的速度大约是04K/s。因为不同的物体以不同的速度运动,所以可以用03K/s作为一个粗略的平均值。

跟踪应用程序随后给出了碎片行进距离(从行星中心测量的每个物体的径向位置)与时间的关系图

  是快还是慢?这取决于K的值,如果这个行星和地球一样大,那么K就是637万米。用这个来转换速度单位,得到的行星碎片速度就是每秒190万米。这是超级快的速度,但仍然只是光速(3亿米/秒)的06%(这是好事,因为当物体接近光速时会发生奇怪的事情)。

  当然,如果行星的半径大于地球半径,那碎片速度会更高。这可能吗?在我们的太阳系中,地球是最大的岩石行星,人们可以在上面行走。像木星这样的行星要大得多,但它们没有一个结实的岩石表面,因此在它们爆炸时不会喷射出岩石碎片。

  在太阳系之外,大多数已知的系外行星是像木星这样的气态巨行星,它们的密度很低,表明并非由岩石构成。不过,科学家也发现了一些类地行星。其中最大的一颗是开普勒-20b(Kepler-20b),其半径是地球的187倍。以这个尺度来测量视频,计算得到的碎片速度可达350万米/秒——仍然远低于光速。

  这需要多少能量?

  现在我们可以回答你的问题了。让我们从三个粗略的近似值开始。假设这颗行星和地球一样大,半径为637万米。我们也用地球的质量,5972×10^24 kg,并假设密度是均匀的(当然实际并非如此)。

  最后,我们假设所有的行星碎片都以50万米/秒的平均速度被抛出。这比视频测量结果慢多了。为什么要降低速度呢?因为视频中追踪到的可能是最快的碎片,处于爆炸的前沿。

  根据这个平均速度估计,现在可以计算出爆炸的总能量,即所有飞行碎片的动能(K)(抱歉,这里用K来表示两种不同的东西)。这个总动能是m(行星的总质量)和v(碎片运动的平均速度)的函数:

  利用地球的质量和对碎片速度的较低估计(50万米/秒),可以得到7465×10^35焦耳的能量。举个例子,如果你从地板上抓起一本物理课本放在桌子上,那需要10焦耳的能量。想象一下,就在10后面加上35个0……这的确是一个很大的数字。

  歼星舰的武器有多强大?

  功率的定义是能量变化的速率,用公式表达即:

  如果能量以焦耳为单位,时间以秒为单位,那么功率的单位就是瓦特。所以让我们回顾一下视频,估计一下歼星舰把所有这些能量送到地球上所需要的时间。在这里,假设时间间隔大约为10秒。

  顺便说一下,这并不是激光武器,尽管Wookieepedia(一个提供《星球大战》虚构世界信息的网络百科全书)称它为“超级激光”。但如果是激光,那它将是隐形的。你可以在地球上看到激光束,因为光线会被灰尘粒子和其他东西反射,而在太空中,不会有任何东西散射光束,因此也不会有任何东西进入你的眼睛。你只会看到星球突然爆炸。

  不管怎样,在10秒的时间内,能量变化是7 x 10^35焦耳,这就意味着功率是7 x 10^34瓦。

  作为比较,你可以想象自己能利用所有来自太阳的辐射。这将是相当困难的,因为太阳向各个方向发光。你得在太阳周围装上一个巨大的球形太阳能电池板,就像戴森球一样。假设你可以做到,那么太阳的总输出功率将是38 x 10^26瓦。

  没错,这意味着歼星舰的武器比我们的太阳还要强大1亿倍(10^8倍)。换句话说,最终秩序的那些星际飞船拥有数以亿计个太阳的能量。这确实是一个令人生畏的对手。但你知道汉·索罗会说什么吗?“永远别跟我说几率。”(任天)

帝国歼星舰三角形轮廓源于银河共和国歼星舰设计,历史悠久。翱翔银河、解决争端的绝地武士团飞船有一种自豪和安慰感,但帝国歼星舰的庞大尺寸则散发出敬畏和恐惧。

华勒克斯‧毕利赛克斯之女,歼星舰设计者莱拉‧华瑟克斯[Lira Wessex]向帝国提出建造歼星舰战舰的提案时,在帝国军事战略家、帝国舰队监督委员会和议会预算委员会[后来被跟议会一起废除了]之间发生激烈争执,差点引发帝国分裂。反对的理由包括本舰价格太贵、不易操作,甚至技术上不可达成等。帝国舰队监督委员会采取了一些措施才能让计划继续进行。

一年后,当第一艘歼星舰从船坞开出,帝国舰队监督委员会就证明了自己的正确。歼星舰的价格并没有想像中贵,皇帝下令以固定速率生产此舰,要使银河帝国 能不必再顾虑一些常规威胁。

这艘楔型歼星舰上武器密布。涡轮激光炮和牵引波束投射器点缀在飞船表面。腹部机库可以起降TIE战斗机、登陆艇、陆地突击单位、超空间探测器,或用来安置被俘飞船。其忙碌舰桥里配备了帝国星际舰队最优秀的军官指挥作战。

帝王级I型歼星舰侧图 帝王级歼星舰无疑是帝国舰队最有力、最显著的象征,也是造船工程科技的奇迹。一个帝国舰队中有一艘歼星舰而辅以其他舰船,一个特遣队有三艘,区域中队六艘,区域大队24艘。有半数歼星舰保留在帝国核心区域,以保护重要的军事和工业组织。一共有超过25000艘歼星舰在帝国服役。[注:原名是元首级Imperator-Class,帝王级歼星舰的简写ISD是义军同盟取的称呼。]帝王级歼星舰(Imperial Class Star Destoryer,ISD)是如此的著名,以至于单独的Star Destroyer一词都用来指代帝王级歼星舰。

帝王级I型歼星舰

帝王级歼星舰纵横银河数十年,背负著代表帕尔帕廷皇帝力量的象徵,重武器平台、星球攻击、星球防御、反舰作战、轻型舰艇母舰,歼星舰在任何方面都表现出绝佳的性能,一个支由歼星舰组成的舰队,作战效能总胜过多种战舰组成的特混编队。

歼星舰被认为是帝国舰队的标志性军舰。它在一个星系中的出现表示帝国对这里的事务极其关切。虽然是典型的帝国特色,但甚至连歼星舰都不足以实现帝国炫耀武力的愿望。在超级歼星舰等更大的军舰面前,甚至这些庞然大物都相形见绌。 帝王级歼星舰员至少为37000名。加上搭载的一个军团的帝国冲锋队(one division or legion,大约9700人),总计达到46700,包括了帝国冲锋队中的特遣队及其部署基地,战斗机飞行员和辅助舰船飞行员。

机库。 每艘帝王级搭载72架帝国TIE战机,通常是48架TIE式星际战斗机,12架TIE式星际拦截机和12架TIE式星际轰炸机。数千突击队将战舰作为前进基地以应付快速镇压反叛领土的需要。她还能携带大量步行机械,例如20个AT-AT,30个AT-ST。有时她们还会携带像Y85泰坦型运输舰和哨兵级登陆穿梭机等辅助船舰船

本舰下方有个150公尺长的主要机库,可以用来容纳俘虏的小型船舰,或是发射侦察机器人、部署战机升空,旁边有登舰通道、控制室、磁性牵引器、悬吊装置等。第二机库则是负责较大梭艇升空和登陆作战用,或是作为备用机库。

机库内景

帝王级I型歼星舰设计图 偏导护盾产生器装在舰桥上两个装甲圆球内,藉由其他装置将护盾包围整个舰身。反抗军在雅文战役前摧毁大胆号时发现其护盾产生器很容易摧毁,帝国在另一艘Kotiate号被摧毁后将歼星舰护盾升级为较贵的消耗性护盾,从此反抗军就失去这项优势。在护盾产生器中间是追踪阵列。舰桥位於指挥塔上,指挥塔从舰身后方伸出,能看到整个舰身,舰桥内乘员坐在左右下凹位置。

帝王级I型歼星舰设计图 有些星系的国内生产总值甚至还比不上单艘歼星舰成本。有些国家在历史上消耗能量总和甚至比一艘歼星舰在一次超空间跳跃中消耗的能量还低。给这艘16千米长飞船提供动力的简直是一小太阳——一座太阳能离子化反应堆凸出在腹部中线,利用其烈火给这艘巨大战舰提供燃料。

帝王级I型具有3个主引擎和4个较小的辅助引擎。巨大的太阳能电离反应器供给超空间和次空间引擎,以及任何系统需要的能源。相互联系的系统是最令帝国工程人员骄傲之处,因为当某统故障时,其他系统会自动接手,或是系统需要更多能源时,其他系统的多余能源也会马上送到。歼星舰出现之前的超空间引擎都比不上本舰之大,其消耗的能源也高得惊人,做一次超空间跳跃所需能源甚至比许多星球有史以来耗费的能源还多。为了推动这艘巨舰,能源输出更是不下於一颗小型恒星。 进行空间跳跃前,帝王级I型需要丢弃垃圾

很不幸的是,本舰没有大多数船舰都有的资源回收系统,因此歼星舰在进入超空间前通常要抛弃垃圾。

歼星舰另一项缺点是如果失去护盾时无法把能源切到备用护盾上,不过可以藉由调整护盾比补偿。

很小的时候,我们喜欢的动漫角色,强大而华丽。这一次,我们信的不是自己的现在,而是自己将来的可能性。

看看一拳超人里,每一个角色都有着自己光鲜亮丽、富有戏剧性的动机和理念。复仇的小杰,追求极限的波罗斯,热血至上的球棒,绝对正义的甜心假面,等级制度的吹雪,藐视一切的龙卷,中二“反英雄”的饿狼。他们哪个拉出来,在文戏上都比埼玉更像主角。(说实话,看饿狼篇的时候,我都差点被饿狼的嘴炮说服了)

但埼玉老师就是用最淳朴的道理和价值观,把这些“主角”的冠冕堂皇一一化解——如果说不服你,就打服你。很多观众说喜欢埼玉老师,因为他的内心强大。但实际上,我们想看的不是埼玉屡战屡败只靠内心强大而撑下来,而是想看到内心强大而且屡战屡胜、让敌人先屈服于拳头再匍匐于“一般人的道理”的——埼玉老师。老师嘛,是要教大家做人的。

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