Holdos Hyperdrive Scene i 'Last Jedi' er plausible, sier fysikere

Den stillebestyrende vismesteren Amilyn Holdo (Laura Dern) kan være den sanne helt av Star Wars: The Last Jedi. Og fysikere er her for å få henne tilbake.

Denne artikkelen inneholder gratuitous spoilers for Star Wars: The Last Jedi.

I en av de mest dramatiske scenene fra Den siste Jedi - og muligens alle Star Wars - Vice admiral Holdo rammer motstandens siste gjenværende stjerne cruiser gjennom Supreme Leader Snoke flaggskip i et offer som kjøper de flyktende medlemmene av Resistance nok tid til å flykte til overflaten av Crait. Visuelt er scenen fantastisk. Men når det gjelder logistikk, kan det føre til at du lurer på om denne prestasjonen er mulig.

Ikke vær redd, skjønt: Vi er ikke her for å gi en Neil deGrasse Tyson-stil "vel, faktisk" debunk av denne scenen. I stedet vil vi finne ut om Star Wars følger våre fysikkregler. Og hvis det ikke da, vel, hva ville det ta?

La oss starte med noen tall.

De Raddus, en Mon Calamari stjerne cruiser, er 11,280,74 fot (2,14 miles) lang, 2,318,08 fot (0,44 miles) bred og 1,514,84 fot (0,29 miles) høy. Det er et massivt stjerneskip, men på skjermen, kan du se hvor mye mindre det er enn hulking Supremacy, som er 43,437,27 fot (8,22 miles) lang, 37,6 miles bred, og 13,042 fot (2,47 miles) høy. Til tross for sin forholdsvis raske størrelse, er den enorme energien generert av Raddus Fremdriftens fremdrift blir en stor utjevning i denne demonstrasjonen, og fysikk forteller oss at det er trolig at det mindre skipet kunne kutte gjennom første ordens Star Dreadnought.

"Hvis du hopper til hyperspace, er bare super-rask akselerasjon der du øyeblikkelig - eller nær øyeblikkelig - rammer lyshastighet, så det som er avbildet i filmen, ville være omtrent hva som ville skje," sier fysikprofessor Patrick Johnson, forfatteren av Fysikken til Star Wars, forteller Omvendt.

Som et eksempel på dette fenomenet, spør Johnson oss om å tenke oss noe litt lettere å bilde: en bil som går inn i siden av en atten-hjulet lastebil.

"Med en lav hastighet vil det knuse det," sier han. "Ved en høyere hastighet ville trucken virkelig begynne å bøye seg. Og så hvis bilen går fort nok og er solid nok, kan den kutte rett gjennom den på den måten at Snoke's skip er kuttet langs stien Raddus gikk gjennom. "Det ville ta for mye energi for å få stjerneskipet å gå så fort som Johnson har forsøkt å beregne for oss.

Estimerer massen av Raddus, forutsatt at det er 40 prosent stål - eller durasteel, mer sannsynlig - og 60 prosent luft, forteller Johnson oss hvor mye energi det ville ta for å akselerere skipet. Og siden akselerasjon til lysets hastighet krever uendelig energi, i det minste basert på måten vi forstår jet fremdrift, vil vi avgjøre en betydelig del av lyshastigheten i dette scenariet.

"Kraften som er involvert i å akselerere Raddus til bare 90 prosent av lysets hastighet ville være ~ 6,8 • 10 ^ 21 Newtons, sier Johnson. Dette er en enorm mengde energi, noe som øker med hver liten økning nærmere lyshastigheten som Raddus akselererer.

Når skipene kolliderer, sier Newtons tredje lov at Supremacy utøver en lik og motsatt kraft mot Raddus.

"Øyeblikket Raddus begynte å ta kontakt, ville det oppleve en ekstra kraft som går bakover, sier Johnson. "Nå antas det at hyperdrive utøver en kraft fremover, skyver den fremover, så det er en trykkkraft og en motstandskraft fra Supremacy. Jeg vil gjette, basert på måten den er avbildet på, at Raddus er i hovedsak i lyshastighet når den kommer i kontakt. På det punktet er det bare bremse ned: Fysikklover dikterer at du ikke kan gå raskere enn lysets hastighet. "Selvfølgelig noterer han, hyperdrevet legger til en liten stjerne: Kanskje du kan gå raskere enn lysets hastighet.

Uansett hvilken fart den Raddus reiser på når den kolliderer med Supremacy, Sier Johnson alt energien det mindre skipet bærer med det er brukt til å kutte gjennom Supremacy - og noen mindre stjerne destroyers - og i fullstendig riving av Raddus.

Selvfølgelig er dette alt for mye hvis hyperspace reiser betyr Raddus ville ha vært i en annen dimensjon helt - noe som virker i Star Wars Expanded Universe (nå "Legends") synes å bekrefte. Hyperspace-reise synes å inkludere noen elementer av strengteori. Men skip i Star Wars-universet trenger fortsatt å akselerere utover lyshastigheten for å komme inn i hyperspace.

For vårt formål, la oss anta Raddus reiser på eller utenfor lysets hastighet. Leia kaller hyperdrive "lightspeed" i Imperiet slår tilbake, så det er godt nok for oss. Med det i tankene, synes det mest sannsynlig at et stjerneskip som akselererer til hyperspace, går i lysets hastighet, men er også fortsatt tilstede i samme fysiske dimensjon som alt annet rundt det. Og selv om det ikke er, er det fortsatt i samme fysiske dimensjon som andre rom når det kommer ut av lightspeed.

Vi har bevis på dette i Star Wars: Et nytt håp, der Han Solo bringer Millennium Falcon ut av hyperspace midt i feltet av rusk som pleide å være Alderaan. Siden skipet ikke rammet noen av bergarter før det kom ut av hyperspace, antyder dette at et skip er utsatt for å kollidere med gjenstander i fysisk plass når det senker ut av hyperspace, noe som også tyder på at et skip fortsatt kan kollidere med noe mens det er akselerer inn i hyperspace.

For å si det enkelt gjør Holdo med vilje hva Han Solo gjorde ved et uhell.

"Hvis det er slik du går til hyperspace, er det helt nøyaktig, sier Johnson.

Jorge Ballester, derimot, er ikke helt sikker på at Raddus er høy nok til å gjøre det helt gjennom Supremacy. Ballester, fysikk avdelingsleder ved Emporia State University i Kansas, påpeker at Raddus er ca 1,500 meter høy, mens Supremacy er over 13.000 fot høye.

"Den bredeste delen av Raddus er omtrent en sjettedel av høyden på Supremacy," han forteller Omvendt. "Så jeg vet ikke hvordan Raddus kunne forlenge samspillet ut langt nok til å skille seg igjennom. "For å si det på en annen måte, kunne du sannsynligvis ikke bruke en eneste småstein til å dele en hel stein, siden kraften ikke ville spre seg langt nok over og under, selv om pebble hadde nok kraft til å passere hele veien fra forsiden til baksiden. Han peker også på et problem som oppstår som følge av Newtons tredje lov.

"Jeg vet ikke hvorfor Raddus ville ikke bli helt ødelagt etter å ha penetrert en eller to av sin egen lengde inn i overlegenhet, "Sier Ballester. "Formentlig bruker begge sider omtrent like materialer og teknologier for å bygge sine skip. Tilsvarende ville jeg ikke forvente at en kule av tre skulle trenge dypt inn i en treblokk fordi kule seg selv ville bli ødelagt. Blokken kan eksplodere, men jeg ville ikke forvente at trekulen skulle rive gjennom å lage et smalt hull."

Disse punktene skjuler absolutt tvil om hvorvidt denne collisonen kunne gå ned som den gjorde i filmen, dersom vi dømmer basert på universets fysikklover.

Hvorvidt eller ikke Raddus kunne gjør det hele veien gjennom Supremacy, det er verdt å ta et sekund for å vurdere tidenes gang som den er avbildet i Den siste Jedi. Det er en kinematisk effekt som reduserer handlingen akkurat som skipene kolliderer, slik at publikum kan oppleve den følelsesmessige vekten av øyeblikket.

Og mens en observatør i Star Wars-universet ville se hendelsene utfolde seg i full fart, "fra hennes perspektiv ville tiden faktisk sakte seg for henne sammenlignet med alle andre fordi hun reiser super fort, sier Johnson.

Så for å oppsummere: Selv om det er noen variabler som vi ikke bare kan beregne, for eksempel hvordan skipsskjoldene samhandler i tilfelle en krasj, er Vice admiral Holdos gambit for å redde hennes folk, ganske troverdig. Og det er så bra, det ser ut.