Pytanie:
Dlaczego struktura Gwiazdy Śmierci nie jest promieniowa?
yrodro
2014-10-02 07:03:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Gwiazda Śmierci jest wystarczająco duża, aby mieć własne pole grawitacyjne. Można by oczekiwać, że preferowany kierunek „w dół” wskazuje na jego środek, zamiast biegać od bieguna do bieguna. Jednak zdjęcia niekompletnej stacji pokazują strukturę, która faworyzuje dwa prostopadłe kierunki. Jak to się stało?

Załóżmy, że grawitacja jest skierowana w stronę środka. Czy osłabnie, gdy przesuniesz się „w dół”? Jeśli tak, byłoby dziwne, gdyby ludzie czuli, jak ich waga zmienia się, gdy przechodzą między poziomami. Jeśli nie, w pobliżu środka pojawi się jakaś osobliwość, a ludzie na wewnętrznych poziomach poczują dziwne siły boczne. Wydawałoby się, że najwygodniejszy dla grawitacji byłby wszędzie ten sam kierunek i wielkość, zwłaszcza dla personelu, który jest przyzwyczajony do życia na dużych planetach. Jak sugeruje odpowiedź Jamesa Sheridana, jest to osiągalne dzięki technologii z epoki.
(A teraz wyobrażam sobie Gwiazdę Śmierci, na której wszyscy cierpią na chroniczne zawroty głowy, a la [Lucille Two] (http://arresteddevelopment.wikia.com/wiki/Lucille_Austero).)
To, czy jest „wystarczająco duże”, nie ma znaczenia, wymaganiem jest, aby było * wystarczająco duże *.
Z punktu widzenia inżynierii strukturalnej, czy nie oznaczałoby to, że cała stacja miałaby zakrzywione chodniki? Nie brzmi to dla mnie zbyt komfortowo ...
@NateEldredge FWIW Grawitacja generalnie słabnie, gdy zbliżasz się do środka kuli - przynajmniej w środku nie ma grawitacji.
Po co w ogóle budować Gwiazdę Śmierci w kształcie kuli, a nie w dużym sześcianie?
Ponieważ wszechświat Gwiezdnych Wojen najwyraźniej kontroluje grawitację (tj. Nawet na małych statkach, takich jak Millenium Falcon, ludzie chodzą po podłodze), naturalna grawitacja gwiazdy śmierci może zostać pokonana przez lokalne generatory grawitacji.
@RobertF masz rację, „dlaczego kształt kulisty, jeśli nie radialny”, jest właściwie lepszym pytaniem. Wszystko, co ma masę, ma pole grawitacyjne, ale potrzebujesz dużej masy, aby zmusić materiał do uzyskania kulistości. Gwiazda śmierci nie ma tego dużo. Więc dlaczego kulisty? Cóż, to stabilny kształt do zbudowania. Poza tym wygląda fajnie. A kto nie chce, żeby ich broń terroru wyglądała świetnie?
@RobertF, ponieważ sześcianu nigdy nie można pomylić z księżycem, pozbawiając społeczeństwo jednej z najczęściej cytowanych linii z SWU.
@RobertF: Bo to może zapewnić maksymalną objętość wewnętrzną przy minimalnej powierzchni zewnętrznej?
Prezydent Astronom: jaki jest nowy księżyc, który zdaje się zdobywać; Astronom do prezydenta: Przepraszam pana, nie wiem; Prezydent Astronom: co masz na myśli, mówiąc, że nie wiesz; Astronom do prezydenta: zaraz, to nie księżyc!
Pięć odpowiedzi:
Kyle Jones
2014-10-02 09:08:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Naturalne pole grawitacyjne Gwiazdy Śmierci byłoby wyjątkowo słabe.

Gwiazda Śmierci została opisana jako „mały księżyc” w Gwiezdnych wojnach; Wikipedia podaje średnicę pierwszej Gwiazdy Śmierci jako 140 do 160 kilometrów. Duży księżyc, taki jak nasz, składający się z 3500 km litej skały, wytwarza tylko 17% pola grawitacyjnego na powierzchni Ziemi. Gwiazda Śmierci, oprócz tego, że jest znacznie mniejsza od naszego Księżyca, jest również w większości pusta, ponieważ nie buduje się czegoś tak dużego, chyba że naprawdę potrzebujesz przestrzeni wewnętrznej. Gwiazda Śmierci na swojej powierzchni nie miałaby pola grawitacyjnego nawet jednej tysięcznej pola grawitacyjnego Ziemi, a pole zmniejszyłoby się, gdy wchodzisz do wnętrza stacji. Biorąc pod uwagę słabe pole, nie można nic zyskać, ustawiając piętra względem niego.

Orientacja promieniowa oznacza, że ​​wszystkie okna są świetlikami.

Jeśli Masz szczęście, że masz biuro w Gwieździe Śmierci, byłoby o wiele przyjemniej, gdybyś mógł usiąść na swoim krześle kierowniczym i patrzeć na gwiazdy bez wyciągania szyi. Ale jeśli podłoga jest zawsze skierowana w stronę środka stacji, wówczas okna wychodzące muszą koniecznie znajdować się na suficie. Wydawało się, że Cesarz wolał normalne okna.

emperor, vader, luke look out window at the stars

To dobry punkt, ale nadal byłoby łatwiej zorientować się „w dół” w kierunku środka, nawet przy słabym polu grawitacyjnym. Sztuczna grawitacja w tym samym kierunku mogłaby być słabsza o wielkość grawitacji naturalnej, podczas gdy sztuczna grawitacja działająca w innym kierunku musiałaby również kompensować grawitację naturalną (nawet jeśli jest stosunkowo słaba).
@Null ma rację. Kierujemy się w dół do centrum na naszych własnych stacjach kosmicznych najlepiej, jak potrafimy, a nasze stacje nie mają nic na Gwieździe Śmierci. Dlatego decyzję, by tego nie robić, można wytłumaczyć jedynie zastosowaniem nieobrotowej sztucznej grawitacji we wszechświecie * Gwiezdnych wojen *.
Dobrze widzieć, że decyzje inżynieryjne Gwiazdy Śmierci zależą głównie od uwarunkowań wnętrza (okna na ścianach proszę!) :-)
Jeśli jesteś najwyższym złym władcą wszechświata, myślę, że automatycznie zastrzegasz sobie prawo do dokonywania dziwacznych wyborów projektowych
Muszę czegoś przegapić. Dlaczego grawitacja miałaby słabnąć, gdy wchodziłeś do wnętrza konstrukcji?
@DavidRicherby: Cóż, mam na myśli tę małą dziurkę. Był to swego rodzaju estetyczny wybór architekta. A jeśli w całość wystrzelisz laserem, stacja wybuchnie.
@Wlerin,, gdy zbliżasz się do środka, pozostawiasz za sobą część masy, która teraz ciągnie w drugą stronę, więc zaczyna się znosić. Gdy dojdziesz do środka, masa w pełni otacza cię z każdego kierunku, a siła grawitacji całkowicie się znosi. O dziwo, możesz łatwo udowodnić, używając prawa Gaussa, że ​​* gdziekolwiek * wewnątrz pustki idealnej pustej kuli, bez względu na to, jak gruba lub cienka, siła grawitacji z powłoki znosi się całkowicie i musi wynosić dokładnie zero (Newton udowodnił to jako pierwszy , na własnej skórze, z rachunkiem różniczkowym).
@Wlerin, na piggyback od odpowiedzi Euro, gdybyś był w stanie odwiedzić absolutne centrum Ziemi bez umierania i było ono puste, wtedy znalazłbyś się idealnie zawieszony (nieważki) w powietrzu; grawitacja z całej „Ziemi” wokół was pociągałaby was w równych ilościach. To samo wydarzyłoby się w Gwieździe Śmierci, gdyby miała ten sam rodzaj grawitacji. Ludzie na zewnętrznej krawędzi mogliby chodzić, ale ludzie na drugim poziomie od środka byliby w stanie przeskoczyć setki stóp w jednym skoku!
@EuroMicelli Czy to jednak dotyczy * wewnątrz * powłoki kuli? Wszystkie dyskusje, które mogę znaleźć, dotyczą tylko powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej, a nie między nimi.
@Wlerin, nie, nie dotyczy żadnego punktu w powłoce. Metoda Gaussa wymaga głębokiej symetrii, a pewna wyimaginowana powierzchnia stykająca się z punktem nie może zawierać żadnej masy w środku. Ta powierzchnia nie istnieje dla punktu w powłoce. W rzeczywistości w takim miejscu czułbyś tę samą grawitację, jakbyś skorupa została podzielona na dwie warstwy (jedna skorupa nad tobą, jedna poniżej), a warstwa nad tobą została usunięta. Powłoka nad tobą nie wnosi żadnego ciężaru netto (przez ten sam argument Gaussa), ale powłoka poniżej tak.
@Euro, Nieważkość w środku teoretycznej promieniowej Gwiazdy Śmierci zakłada równomierny rozkład masy.
Nie sądzę, żebyś mógł zobaczyć gwiazdy przez okno swojego biura na Gwieździe Śmierci, prawda? Za dużo blasku słońca i świetlówek.
@BrianS, tak. Ściśle mówiąc, nie musi być jednorodny, po prostu sferycznie symetryczny (gęstość masy może się zmieniać, ale musi zależeć tylko od promienia). Wymaga również, aby kula była jedynym źródłem grawitacji we Wszechświecie, aby zachować wymagania dotyczące symetrii. Dlatego powiedziałem „idealna kula”. Starałem się mówić krótko :-)
Zauważ, że sala tronowa Cesarza znajduje się na szczycie wieży na północnym „biegunie” Gwiazdy Śmierci, więc przypuszczalnie będzie działać tak samo niezależnie od orientacji grawitacyjnej Gwiazdy Śmierci.
Czy zdjęcie nie ma przedstawiać widoku z [tej struktury] (http://img2.wikia.nocookie.net/__cb20130404020446/starwars/images/5/52/EmperorsTower-ROTJ.png), a zatem nie ma na nie wpływu Śmierć Struktura gwiazdy?
„Gwiazda Śmierci, poza tym, że jest znacznie mniejsza od naszego Księżyca, jest również w większości pusta, ponieważ nie buduje się czegoś tak dużego, chyba że naprawdę potrzebujecie wewnętrznej przestrzeni”. - Zastanawiam się, jaka część wnętrza Gwiazdy Śmierci jest tak naprawdę pusta (i być może nadająca się do zamieszkania) i ile składa się z maszyn, które wspierają główną broń. Nie mam pojęcia, jak ta maszyna miałaby działać, ale wydaje się prawdopodobne, że musiałaby być dość gęsta. Systemy napędowe mogą również odpowiadać za dużo miejsca i masy.
Gdyby Gwiazda Śmierci składała się w 50% z materii stałej, ze wszystkimi ciałami stałymi o gęstości ołowiu i średnicy 75 km, jej masa wynosiłaby 10 ^ 19 kg, a przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni wyniosłoby około 0,1 m / s ^ 2 lub około 0,01 g.
@MiloPrice - „Zauważ, że sala tronowa Cesarza znajduje się na szczycie wieży na północnym„ biegunie ”Gwiazdy Śmierci…”. To musiała być * długa * podróż dla Luke'a ze swoim przerażającym starcem w windzie. : P
Nie jestem pewien, czy ktoś wspomniany wcześniej, ale naturalna grawitacja Gwiazdy Śmierci zależy bardziej od masy samej Gwiazdy Śmierci, a nie od rozmiaru.
Próbowałem oszacować grawitację gwiazdy śmierci, przyjmując tę ​​samą gęstość, co budynek państwowy imperium (inny duży obiekt wykonany przez ludzi). Gwiazda śmierci o długości 160 km daje około 5% 1% ziemskiej grawitacji. Gwiazda śmierci o długości 900 km daje około 2,5%. http://i.imgur.com/72C0YSb.png
* „Jeśli masz szczęście, że masz biuro wystawowe w Gwieździe Śmierci…” * Nie wiem, czy nazwałbym to szczęśliwym, a co z biurem, które odnotowało 2: 2 wysadzenie…; -)
Warbo
2014-10-02 18:58:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Promieniowa konstrukcja nadałaby podłogom i sufitom zauważalną krzywiznę, która byłaby bardziej widoczna bliżej wnętrza. Płaskie przedmioty, takie jak zwykłe meble, nie byłyby równo z ziemią: cały ich ciężar byłby przenoszony na ich środku, a krawędzie wystawałyby ponad podłogę (lub, dokładniej, podłoga wystawałaby spod krawędzi) .

Wymagałoby to nie tylko drogich niestandardowych mebli i wyposażenia, ale także krzywizna na poziomach wewnętrznych byłaby większa niż na poziomach zewnętrznych, więc sprzęt byłby prawidłowo osadzony tylko w określonym zakresie poziomów.

„Lokalna płaskość” np. na pokój, też nie zadziała:

  • Elementy bliżej ścian toczyłyby się w kierunku środka, czyli technicznie „w dół wzgórza”
  • Układ pomieszczeń na każdym poziomie musiałaby zależeć od tych nad i pod nią, aby uniknąć „ściśnięcia” podłóg i sufitów.
  • Alternatywnie, można by przydzielić dodatkową przestrzeń, aby umożliwić szczypanie (np. z regulowanymi płytkami podłogowymi / sufitowymi tłoki), ale zmniejsza to liczbę poziomów, które mogą zmieścić się w konstrukcji.
  • Plany pięter nie mogły zostać zmienione przez zwykłe przesuwanie ścian: podłogi musiałyby zostać zmienione, a ściany z jednego miejsca mogłyby nie pasuje do innego.
  • Nastąpiłyby nagłe zmiany między sekcjami, np. przy drzwiach i wzdłuż korytarzy.
  • Duże przestrzenie, takie jak hangary, musiałyby zostać podzielone na kilka obszarów o różnych orientacjach podłóg.
Dobrze jest widzieć, że mądrze wydają pieniądze na budowę gwiazdy śmierci.
W rzeczywistości jest to niezwykle dobra odpowiedź.
Podoba mi się ten. Wyłącznie dla wymienionych praktycznych konsekwencji.
Na krawędzi kuli o średnicy 150 km efekt ten byłby tak mały, że byłby niezauważalny: zakładając, że pomieszczenie o szerokości 10 metrów, zbudowane zgodnie z krzywizną, środek znajdowałby się o jedną szóstą milimetra wyżej niż krawędź. Oczywiście efekt staje się większy, gdy zbliżasz się do środka. Ale czy w każdym razie środek Gwiazdy Śmierci nie został wydrążony, aby służyć jako elektrownia?
@BlueTrin Uczęszczałem na Uniwersytet w Sheffield i według Wikipedii jego [Arts Tower] (http://en.wikipedia.org/wiki/Arts_Tower) pierwotnie miała być cylindryczna. Zmienili go na prostopadłościan, kiedy obliczyli koszt mebli na zamówienie, aby uwzględnić zakrzywione ściany. Pomyślałem, że kulisty „budynek” byłby jeszcze gorszy!
@Warbo: przepraszam, starałem się być zabawny :), masz bardzo dobry punkt widzenia.
Odpowiedź @David Z jest pięknym przykładem obalenia całego akademickiego argumentu jednym prostym zdaniem.
Wciąż może się zdarzyć, że generatory sztucznej grawitacji nie działają dobrze, jeśli nie są zorientowane w ten sam sposób. Przypuszczalnie generują one pole, które pokrywałoby się z innymi generatorami grawitacji w pobliżu. Jak to działa blisko środka? Czy w ogóle wiemy, czy generowanie grawitacji w Gwiezdnych Wojnach jest bardzo lokalne (np. Poszycie pokładu), aby statek był szeroki przez jakąś dużą konstrukcję, powiedzmy w środku lub osadzoną w kadłubie?
@Contango co masz na myśli? Szósta część milimetra jest doskonale zauważalna, a argument Warbo odnosiłby się również do elektrowni. O ile widzę, komentarz DavidaZ jest bez znaczenia.
-1
James Sheridan
2014-10-02 07:30:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Projekt, który opisujesz, jest bardzo podobny do projektu Centrepoint Station, dużej stacji kosmicznej w systemie koreliańskim. Jego konstrukcja poprzedza wynalezienie sztucznej grawitacji bez wirowania we wszechświecie Gwiezdnych Wojen . Jednak do czasu skonstruowania Gwiazdy Śmierci sztuczna grawitacja jest powszechna. Dlatego sensowne jest, aby Gwiazda Śmierci wykorzystywała istniejącą wcześniej i powszechnie używaną konwencję sztucznej grawitacji stosowaną we wszystkich innych konstrukcjach imperialnych, zamiast realizować radykalnie inną filozofię projektowania, bez względu na to, jak wiele sensu może to mieć na tle fizyki. .

Nerrolken
2014-10-03 05:22:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wszystkie powyższe odpowiedzi są dobre, ale chciałbym również dodać, że w układzie radialnym na powierzchni stacji byłaby tylko jedna warstwa: pojedyncza powłoka otaczająca całą kulę. Oczywiście możesz podzielić ten „poziom powierzchni” na różne strefy dla różnych operacji, ale szybko stałoby się nieporęczne posiadanie na przykład stacji dokującej, w której statki schodzą z dachu, a następnie musisz zejść szereg pięter na różne poziomy działania.

Znacznie lepiej jest mieć kulę o płaskich poziomach odpowiadających szerokości geograficznej, tak aby doki zaopatrzeniowe mogły znajdować się na określonej szerokości geograficznej, podczas gdy doki wojskowe mogą znajdować się gdzie indziej itp. konstrukcja płaska każda kondygnacja posiada pierścień styku powierzchniowego wokół krawędzi, co pozwala na bardziej efektywne przenoszenie obiektów i statków pomiędzy wnętrzem stacji a na zewnątrz oraz łatwiejszą lokalizację różnych działów i obiektów na jednym piętrze obiektu.

Russell Borogove
2014-10-02 22:37:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Przy ustalonej gęstości przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni ciała kulistego jest proporcjonalne do jego promienia (masa rośnie jako sześcian promienia, ale grawitacja spada wraz z kwadratem odległości od środka ciężkości).

Zatem grawitacja gwiazdy Śmierci z litej skały o tej samej gęstości co księżyc Ziemi byłaby rzędu 0,007 ziemskiej grawitacji na zewnętrznej krawędzi i zmniejszałaby się w miarę wchodzenia głębiej. Gwiazda Śmierci nie jest solidną skałą; duża część jego objętości jest wypełniona azotem i tlenem, setki razy mniej gęsta.

Oznacza to, że generatory sztucznej grawitacji nadal muszą wykonać ponad 99,3% pracy, nawet jeśli podłoga jest ustawiona w środku Oddział. Imperium oczywiście nie przejmowało się wydajnością inżynieryjną tego rzędu.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...