스타워즈 40주년: 저건 달이 아닌데…

보고있는 영화는 무엇입니까?
 
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40년 전 이번 주에 12살 난 이 영화를 보기 위해 영화관에 앉았다. 스타 워즈 영화에 관한 모든 것이었습니다.



2시간 후, 나는 멍하니 밖으로 나갔다. 날아갔다. 곧 십대가 될 그 소년에게 그것은 내 공상 과학 소설의 괴짜의 축소판이었습니다. 이번 주에 40대 영화에 대한 기사를 많이 보게 될 것입니다.NS극장 개봉 기념일(초연 당시 실제로 본 젊은이들이 몇 명이나 될까?). 그리고 저는 Syfy Wire에 글을 쓰기 때문에 무리에 합류하는 것이 저에게 적합합니다.

그러나 그 다른 작가들은 제다이와 캐릭터, 프리퀄 그리고 그리고 그리고, 그리고 나는 나 자신에 대해 이야기할 것입니다. 그래서: 과학에 대해 이야기합시다*.







데스스타에 대해 알아보겠습니다.

아 그래, 제국의 초무기, 사악함의 아이콘이 된 구형 모바일 행성 킬러. 그것은 너무 커서 Luke는 그것을 달로 착각합니다 ... 글쎄, 그는 작은 달이라고 말하지만 물론 작은 달조차도 여전히 꽤 클 수 있습니다.

그리고 그것은 (SF가 해야 하는 것처럼) 생각하게 했습니다. 데스 스타라면? ~이었다 달? 어떻게 쌓였을까요? 그것은 얼마나 달빛(달빛? Mooneriffic?)입니까?

먼저 첫 번째 것들. 달이 뭐야?

That's No Moon — 기술적으로 옳았던 Obi Wan Kenobi

간단히 말해서, 달은 다른 더 큰 물체를 공전하는 물체입니다. 명백한 예는 우리 자신의 달인 달입니다. 지름은 약 3450km(2160마일)이고 지구는 13,000km(8000마일)에 가깝습니다. 따라서 우리의 달은 정확히는 달입니다.

기술적으로 지구는 태양의 달이지만 실제로 그렇게 부르는 사람은 없습니다. 그러나 많은 소행성에는 위성이 있습니다. 해왕성을 지나 태양을 도는 많은(아마도 대부분의) 얼음 세계도 마찬가지입니다. 자연은 분명히 모든 규모의 달을 만드는 것을 좋아합니다.

인간도 그렇습니다. 우주 시대의 여명기에 인공위성은 가끔 인공위성이라고 불렸는데, 이것은 재미있는 복고풍 느낌을 주었지만 이제는 아무도 그렇게 부르지 않습니다. 그래도 데스 스타는 행성을 도는 한 중요합니다. 그래서 한, 루크, 오비완, 츄이가 처음 그것을 만났을 때 오비완이 그 유명한 말을 했을 때, 아니었다 달. 하지만 영화 후반부에 야빈 궤도를 돌았기 때문에 그 부분에서는 였다 .

자연 달의 크기에는 실제 하한선이 없습니다. 적어도 우리가 정의할 수 있는 것은 없습니다. 그렇다면 데스 스타는 실제 달과 어떻게 맞설까요?

데스 스타 배틀확대

이것은 잘 끝나야 합니다. 크레딧: Starwars.com

수다를 잘라 레드 2

죽음의 별은 얼마나 큽니까?

비록 영화에서 명시적으로 언급된 적은 없지만, 배틀 스테이션은 로 간주된다 지름이 약 160km(100마일)인데 화면에 표시되는 방식을 고려할 때 거의 맞는 것처럼 들립니다(하지만, 더 컸을 수도 ). 건설된 유물 치고는 정말 큽니다.

그러나 자연 위성의 경우? 적어도 있다 30 데스 스타보다 더 큰 태양계의 위성 . 그 목록에서 천왕성의 위성 퍽 바로 아래에 놓일 것입니다. Vader는 그의 무기가 인상적이라고 생각할 수도 있습니다( 대부분 인상적), 그러나 자연은 그를 쉽게 이길 수 있습니다.

그리고 나는 제다이가 아니지만, 멀리서라도 경험 많은 천문학자는 그 작은 달에 대해 뭔가 이상하다는 것을 알게 될 것이라는 점을 지적해야 합니다. 문제는 정수역학적 평형입니다. 멋진 용어네요 이는 물체의 자체 중력(자체 중력이 물체를 구성하는 재료에 작용함)이 물체를 지탱하는 물체 내부의 압력과 균형을 이루고 있음을 의미합니다.

이렇게 생각해보세요. 흙더미를 가져다가 더 많은 흙을 더하면 흙의 무게로 인한 힘이 마찰과 더미의 모양을 유지하는 다른 힘을 극복할 때까지 더 커질 것입니다. 물건이 흘러내리거나 무너질 것입니다. 달이나 행성과 같이 훨씬 더 큰 규모로 이 작업을 수행하면 어느 시점에서 물체를 구성하는 물질이 자체 중력에 저항할 수 없을 정도로 커져서 (중력이 모든 것을 물체의 중심으로 끌어당기기 때문에) 스스로를 구로 만듭니다.

유체정역학적 평형으로 인해 물체가 스스로 모양을 변경해야 하는 크기는 물체가 무엇으로 만들어졌는지에 따라 다릅니다. 얼음은 암석이나 금속보다 덜 뻣뻣하기 때문에 더 쉽게 흐르고 지름이 200~400km 사이에 있는 물체가 스스로 구형으로 변하는 것으로 밝혀졌습니다. 암석이라면 600km 정도 더 커야 하고 금속 물체의 경우 여전히 더 커야 합니다.

문제가 보이시나요? Millennium Falcon이 초공간에서 Alderaan이었던 잔해 파편 속으로 나왔을 때 Death Star를 발견하자마자 천문학자는 달이 될 수 없다는 것을 즉시 알았을 것입니다. 대신, 그들은 TIE 파이터를 너무 오래 따라가다가 잡혔습니다. 결국에는 잘 되었지만 천문학자가 있었다면 많은 노력을 절약할 수 있었을 것입니다.

박물관의 밤 3 등급
재건된 데스 스타확대

'배기 포트가 없습니다! 반군이 들어갈 수는 없습니다!' 크레딧: Starwars.com

질량 x 가속이 각성하다

너무 좋습니다. Death Star는 너무 작아서 스스로 구체를 형성하기 때문에 분명히 인공적입니다. 재료). 하지만 다른 위성들과 비교하면 어떻습니까? 내 말은, 적절한 장비를 갖추면 달 표면을 산책할 수 있다는 것입니다. 우리는 그 증거가 있습니다! 하지만 당신은 죽음의 별에서 그것을 할 수 있습니까?

첫째, 나는 당신이 필요로하는지 확신하지 못합니다. Death Star가 가지고 있는 한 가지는 공간입니다. 고등학교 기하학 ? Death Star의 볼륨이 끝났습니다. 이백 만 입방 킬로미터.

그만큼 숨을 쉴 수 있는 공간이 많다. 글쎄, 말 그대로가 아닙니다. Star Wars Wiki는 스테이션의 거주 지역인 수 킬로미터 두께의 지각(실제로는 데스 스타의 최상층을 구성하는 구형 껍질)이 있다고 말합니다. 몇 가지가 무엇을 의미하는지 명시되어 있지 않지만 깊이가 3~5km라고 가정해 보겠습니다. 의 부피를 의미한다. 단지 최상위 거주 가능 층은 200,000 - 400,000 입방 킬로미터.

좋아요, 그건 많은 호흡 공간. 우리가 몇 백만 명의 승무원을 가정하더라도 (다시 Wookieepedia에서 주장한 것처럼) 팔꿈치 공간이 충분합니다. 영화에서 그들이 어떻게 그런 인구를 지원하는지 명확하지 않습니다. 복제자는 표준의 일부가 아니므로 그곳에서 음식을 재배하거나(그럴듯) 배송합니다. 한 사람이 매일 대략 2kg의 음식을 먹습니다. 그래서 우리는 매일 데스 스타에서 소비되는 4000톤의 음식을 다시 이야기합니다. 그것은 많은 것처럼 들릴지 모르지만 물과 같은 거친 밀도(세제곱미터당 1톤)를 갖는다고 가정하면 한 변이 16미터에 불과한 정육면체입니다. . 그 양은 매일 화물선에 의해 쉽게 선적될 수 있었습니다. 우리가 그들이 몇 달 동안 식량을 저장하기를 원한다고 가정하더라도 (결국 군함입니다) 그 상부 쉘에는 공간 외에는 아무것도 없습니다. 그들은 몇 달 동안 지속되는 음식과 물을 쉽게 보관할 수 있었습니다. 수십 년.

나는 그들이 물과 공기를 충분히 쉽게 무한정 재활용할 수 있다고 생각합니다. 우리는 이제 거의 그것을 할 수 있는 기술을 가지고 있습니다. 따라서 Death Star는 거대한 승무원을 지원하는 데 문제가 없습니다.

데스 스타 계획확대

내부에 공간이 많은 것 같습니다. 크레딧: Starwars.com

하지만 밀실 공포증을 앓고 있고 잠시 밖으로 나와 수면 위를 산책하고 싶다면 어떻게 될까요? 데스스타 내부에는 인공 중력이 있지만, 밖의 ? 그 질량만으로도 바깥 껍질을 따라 산책하기에 충분한 중력이 있습니까? 적도 해구는 계속되는 X-윙 공격을 피할 수만 있다면 멋진 헌법을 만든다고 들었습니다.

어디 한번 보자. 데스 스타의 외부 선체에 서서 당기는 중력은 크기(우리가 알고 있는)와 질량에 따라 다릅니다. 그게 더 어렵습니다. 우리는 그것이 무엇으로 만들어졌는지, 그 안에 얼마나 많은 것들이 들어 있는지 모릅니다. 예를 들어 그것이 단단한 금속 공이라면 부피를 금속의 평균 밀도로 곱하여 질량을 구할 수 있습니다.

그러나 그것은 다른 것으로 만들어졌습니다( 특정 강철 , 분명히 슬프게도 그 물질의 물리적 특성을 사용할 수 없음). 그리고 역의 어느 정도가 빈 공간이고 어느 정도가 단단했는지는 분명하지 않습니다. 벽이 두꺼워도 방은 대부분 텅 빈 공간이다. 입력 제다이의 귀환 , 중앙은 대부분 비어 있고 분명히 몇 킬로미터에 걸쳐 표시되지만 전체에 비해 작은 볼륨입니다.

따라서 세 가지 방법으로 이 작업을 수행해 보겠습니다. 첫째, 질량의 상한선과 마찬가지로 단단한 공이라고 가정합니다(쿼다늄의 밀도가 강철과 같다고 가정합니다. 입방 미터당 8톤). 둘째, 질량으로 10% 콰다늄이라고 가정합니다. 세 번째 - 그리고 나는 내 친구에게 감사합니다. 랜달 먼로 이 아이디어에 대해, 우리는 다른 밤에 이것에 대해 재미있게 토론하고 있었습니다. 다른 거대한 금속 전쟁 기계인 항공모함과 전체적으로 밀도가 같다고 가정해 보겠습니다. 나는 그것을 위해 약간의 수학을 만지작거렸고, 그것이 입방 미터당 200kg이라는 놀라울 정도로 가벼운 것을 발견했습니다! 그것은 낮아 보일지 모르지만, 내가 떠오른 것은 물보다 밀도가 낮아야 하고(세제곱미터당 1톤), 일반적인 캐리어는 꽤 높게 떠 있다는 것입니다. 그래서, 그것은 나에게 맞는 것 같습니다.

크리스마스 등급을 발명한 사람

다 곱하면 , 흥미로운 숫자를 얻었습니다.

그것이 단단한 강철 공(그가 가장 밀도가 높기 때문에 중력이 가장 높은 공)이라면 표면 중력은 지구의 약 2%에 불과합니다! 내가 데스 스타의 표면에 서 있었다면 무게는 약 3파운드였을 것입니다.

그리고 그게 최선입니다. 10% 콰다늄이라면 표면 중력은 지구의 약 0.2%입니다. 항공모함의 밀도라면 지구에서 하는 무게의 0.04%에 불과합니다. 저에게는 온스 정도입니다.

무게가 조금만 나가면 실제로 견인력을 얻기 어려울 것입니다. 콰다늄 강철이 강자성이라고 가정하면 자기 장화가 없으면 걷기가 어려울 것입니다.

재미있는 것은 작은 달도 훨씬 더 크기 때문에 중력이 더 크다는 것입니다. 악의를 품고 죽음의 별을 ​​비교할 토성의 위성 미마스를 선택합시다. 지름이 400km인 미마스는 당신이 가질 수 있는 가장 작은 달이며 여전히 구체입니다. 밀도는 입방 미터당 약 1.15톤입니다. 그것은 약간의 암석이 섞인 대부분의 얼음입니다.

표면적으로는 지구에서 하는 무게의 약 0.65%입니다. 그것은 여전히 ​​현실적인 데스 스타의 표면에서 느낄 수있는 것의 4 배입니다. 얼음은 강철보다 밀도가 낮지만 Mimas는 단단하고 질량이 훨씬 큽니다.

데스 스타의 중력은 너무 작아서 달이 있는 지구를 공전한다면 거의 차이를 느끼지 못할 것입니다. 달은 죽음의 별보다 40,000배 더 무겁습니다! 그래서 다시 자연이 이깁니다.

내 조언: 데스 스타를 방문하는 동안 산책을 하고 싶다면 안에 머무르세요.

그리고 오, 한 가지: 만약 데스 스타가 질량 기준으로 10% 콰다늄(즉, 밀도가 약 800kg/m3)이거나 항공모함과 같은 밀도라면, 그것도 떠있을 것입니다! 흘수선이 있는 곳에 이상한 효과가 있을 것입니다. 우주 정거장은 물을 주변으로 끌어올리기에 충분한 중력을 가질 것입니다. 그러나 여전히 떠 있을 것입니다.

데스 스타 플로팅확대

배기구가 수선 위에 있기를 바랍니다. 크레딧: Starwars.com / Phil Plait

앗, 내 실수. 저것 ~이다 달.

재미있는 생각을 남기고 싶습니다. 데스 스타에는 행성을 파괴할 수 있는 슈퍼레이저라는 슈퍼무기가 있습니다. 실생활에서는 작동하지 않습니다. 행성을 완전히 폭파시키는 데 필요한 에너지는 태양이 일주일 동안 방출하는 양과 같이 정말 거대합니다. 깨어난 포스 새로운 슈퍼 무기는 모든 에너지를 얻기 위해 별을 빨아들입니다. 그것이 정확히 효과가 있을지 확신할 수 없지만 그것이 올바른 생각의 척도입니다). 어쨌든, 당신이 그것에 관심이 있다면, 내가 친숙한 천문학자가 몇 ​​년 전에 바로 이 사이트에서 이 주제에 대해 썼습니다.

이 슈퍼웨폰은 데스 스타의 북반구(또는 상반구)에 내장된 거대한 곡선 접시로 나타납니다. 재미있는 부분이 있습니다. 앞서 언급한 토성 위성 Mimas의 이미지를 확인하세요.

마임확대

어렴풋이 낯익은 토성의 위성 미마스. 크레딧: NASA / JPL / 우주 과학 연구소

네, 낯익지 않나요? Herschel이라고 불리는 분화구는 130km입니다. 그것은 충돌 분화구입니다. Mimas에 부딪힌 것이 조금 더 크거나 더 빨리 움직였다면 달을 산산조각냈을 것입니다! 흥미롭게도 토성의 또 다른 위성인 테티스(Tethys)는 매우 비슷해 보입니다.

나는 이것의 아이러니를 사랑한다. 둘 다 세계를 파괴하기 위한 무기인 데스 스타처럼 보입니다. 하지만 그들이 그렇게 하는 이유는 달 자체를 거의 파괴할 뻔한 거대한 충돌 분화구 때문입니다! 그리고 사실, 정말로 행성을 없애고 싶다면 달을 거기에 밀어 넣는 것이 초무기를 사용하는 것보다 훨씬 더 나은 생각입니다. 어떻게 아이러니합니까?

천문학 유머는 이상합니다.

5월 40일NS당신과 함께

자, 여기 있습니다. 데스 스타는 은하계에서 가장 두려운 무기일 수 있지만, 찾을 수 있는 가장 작고 밀도가 가장 낮은 달에 비해 실제로는 다소 약합니다. 자연이 지배하려는 우리의 가장 대담한 시도를 완전히 분쇄할 수 있다는 것은 재미있습니다. '항상 그랬다.

그러나 물론 그것이 정말로 중요한 것은 아닙니다. Death Star를 그토록 상징적으로 만드는 것은 크기(어쨌든 파악하기 어렵습니다)뿐만 아니라 모양, 디자인, 탑승자가 누구인지에 대한 의미입니다. 젠장, 나는 다스 베이더가 데스 스타보다 더 위협적이라고 생각합니다. 그의 위협은 그 어떤 거대한 건축물보다 더 개인적이고 더 뚜렷하기 때문입니다. 그리고 결국, 그것이 어쨌든 더 나은 스토리텔링을 만드는 것입니다.

따라서 클래식을 다시 보기로 결정했다면 스타 워즈 기념일을 축하하기 위해 오늘 오리지널 영화를 만들려면 자연이 우리를 압도하고 수적으로 더 많을 수 있다는 것을 알고 그렇게 하십시오. 그러나 우리의 소설에 관해서는 중요한 것은 등장인물과 이야기입니다. 그래서 우리는 여전히보고 있습니다 스타 워즈 40년 후 영화.

*옆에, 나는 최근 스타워즈의 과학에 대해 글을 썼는데, 그것이 정말로 멀리 떨어진 은하에 있는지, 아니면 조지 루카스가 빠른 속도를 끌어 우리 은하계에서 일어날 계획인지에 대해 논의했습니다. 을 따라. 결론: 스포일러, 얘야. 링크를 클릭하고 알아보세요.