Domanda:
Perché la struttura della Morte Nera non è radiale?
yrodro
2014-10-02 07:03:35 UTC
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La Morte Nera è abbastanza grande da avere un proprio campo gravitazionale. Ci si aspetterebbe che la direzione "giù" preferita punti verso il suo centro, invece di correre da un polo all'altro. Tuttavia, le immagini della stazione incompleta mostrano una struttura che privilegia due direzioni perpendicolari. Come mai?

Supponiamo che la gravità sia puntata verso il centro. Diventerebbe più debole man mano che ti sposti "in basso"? In tal caso, sarebbe strano per le persone sentire il proprio peso cambiare mentre si spostano tra i livelli. In caso contrario, ci sarà una sorta di singolarità vicino al centro e le persone ai livelli interni avvertiranno strane forze laterali. Sembrerebbe la cosa più comoda per la gravità avere la stessa direzione e magnitudine ovunque, specialmente per il personale abituato a vivere su grandi pianeti. E come suggerisce la risposta di James Sheridan, questo è ottenibile con la tecnologia d'epoca.
(E ora sto immaginando una Morte Nera su cui tutti soffrono di vertigini croniche, alla [Lucille Two] (http://arresteddevelopment.wikia.com/wiki/Lucille_Austero).)
Che sia "abbastanza grande" è irrilevante, il requisito è che sia * abbastanza massiccio *.
Dal punto di vista dell'ingegneria strutturale, non sarebbe necessario che l'intera stazione avesse passerelle curve? Non mi sembra troppo comodo ...
La gravità @NateEldredge FWIW generalmente si indebolisce mentre ti muovi verso il centro di una sfera - almeno, non c'è gravità proprio nel mezzo.
Perché costruire la Morte Nera in una forma sferica, piuttosto che in un grande cubo?
Poiché l'universo di Star Wars ha apparentemente il controllo sulla gravità (cioè anche su piccole navi come il Millenium Falcon, le persone camminano sul pavimento), la gravità naturale della stella della morte potrebbe essere superata dai generatori di gravità locali.
@RobertF hai ragione, "perché una forma sferica se non radiale", è in realtà la domanda migliore. Tutto ciò che ha massa ha un campo gravitazionale, ma è necessaria molta massa per forzare il materiale ad essere sferico. La Morte Nera non ha molto. Allora perché sferico? Bene, è una forma stabile da costruire. Inoltre, sembra semplicemente fantastico. E chi non vuole che la propria arma del terrore sia bella?
@RobertF perché un cubo non potrebbe mai essere scambiato per una luna, privando così la società di una delle righe più citate della SWU.
@RobertF: Perché questo consente un massimo di volume interno ad un minimo di superficie esterna forse?
Presidente dell'astronomo: qual è la luna nuova che sembriamo aver guadagnato; Astronomo al presidente: mi dispiace signore, non lo so; Presidente di Astronomo: cosa vuoi dire che non sai; Astronomo al presidente: aspetta un attimo, non è luna!
Cinque risposte:
Kyle Jones
2014-10-02 09:08:46 UTC
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Il campo gravitazionale naturale della Morte Nera sarebbe estremamente debole.

La Morte Nera è stata descritta come una "piccola luna" in Star Wars; Wikipedia elenca il diametro della prima Morte Nera tra 140 e 160 chilometri. Una grande luna come la nostra, 3500 km di roccia solida, produce solo un campo gravitazionale del 17% di quello terrestre sulla sua superficie. La Morte Nera, oltre ad essere molto più piccola della nostra Luna, è anche per lo più vuota, il motivo è che non costruisci qualcosa di così grande a meno che tu non abbia davvero bisogno dello spazio interno. La Morte Nera sulla sua superficie non avrebbe un campo gravitazionale nemmeno un millesimo di quello della Terra, e il campo diminuirebbe man mano che ci si spostava all'interno della stazione. Dato il campo debole, non c'è nulla da guadagnare orientando i pavimenti rispetto ad esso.

Un orientamento radiale significa che tutte le finestre sono lucernari.

Se tu Sei abbastanza fortunato da avere un ufficio con finestra nella Morte Nera, sarebbe molto più bello se tu potessi sederti sulla tua poltrona dirigenziale e guardare le stelle senza allungare il collo. Ma se il pavimento è sempre puntato verso il centro della stazione, le finestre fuori sono necessariamente sul soffitto. L'Imperatore sembrava preferire le finestre normali.

emperor, vader, luke look out window at the stars

Questo è un buon punto, ma sarebbe comunque più facile orientarsi "in basso" verso il centro anche con un campo gravitazionale debole. La gravità artificiale nella stessa direzione potrebbe essere più debole della quantità di gravità naturale, mentre la gravità artificiale in una direzione diversa dovrebbe anche compensare la gravità naturale (anche se è relativamente debole).
@Null ha ragione. Ci orientiamo verso il centro sulle nostre stazioni spaziali nel miglior modo possibile, e le nostre stazioni non hanno nulla sulla Morte Nera. Ecco perché la decisione di non farlo può essere spiegata solo dall'uso della gravità artificiale senza spin nell'universo di * Star Wars *.
È bello vedere che le decisioni ingegneristiche della Morte Nera dipendono principalmente da considerazioni di interior design (finestre sui muri, per favore!) :-)
Se sei il supremo imperatore malvagio dell'universo, penso che ti riservi automaticamente il diritto di fare scelte di design stravaganti
Devo essermi perso qualcosa. Perché la gravità si indebolisce man mano che ti sposti all'interno della struttura?
@DavidRicherby: Beh, voglio dire, c'è questo piccolo buco. È stata una specie di scelta estetica dell'architetto. E se spari un laser in tutto questo, la stazione esplode.
@Wlerin, mentre ti avvicini al centro, lasci parte della massa dietro, che ora tira dall'altra parte, quindi inizia a annullarsi. Quando arrivi al centro, la massa ti circonda completamente da ogni direzione e la forza di gravità si annulla completamente. Sorprendentemente, puoi facilmente dimostrare usando la legge di Gauss che * ovunque * all'interno del vuoto di una sfera cava ideale, non importa quanto spessa o sottile, la forza di gravità dal guscio si annulla completamente e deve essere esattamente zero (Newton lo ha dimostrato per primo , nel modo più duro, con il calcolo).
@Wlerin a cavalcioni della risposta di Euro, se tu potessi visitare il centro assoluto della Terra senza morire, ed fosse vuoto, ti ritroveresti perfettamente sospeso (senza peso) nell'aria; la gravità di tutta la "Terra" intorno a te ti attirerebbe in egual misura. La stessa cosa accadrebbe nella Morte Nera, se avesse lo stesso tipo di gravità. Le persone sul bordo esterno potrebbero essere in grado di camminare, ma le persone al 2 ° livello dal centro sarebbero in grado di saltare centinaia di piedi in un unico balzo!
@EuroMicelli Ciò si applica * all'interno * del guscio della sfera, però? Tutte le discussioni che riesco a trovare considerano solo le superfici esterne e interne, non tra di loro.
@Wlerin, no, non si applica a un punto all'interno della shell. Il metodo Gauss richiede una simmetria profonda e che una certa superficie immaginaria che tocca il punto non deve contenere massa all'interno. Quella superficie non esiste per un punto all'interno del guscio. In effetti, in un punto del genere sentiresti la stessa gravità come se il guscio fosse diviso in due strati (uno sopra di te, uno sotto) e lo strato sopra di te fosse rimosso. La shell sopra di te non contribuisce alla gravità netta (per lo stesso argomento di Gauss), ma la shell sotto lo fa.
@Euro, L'assenza di gravità al centro della Morte Nera radiale teorica presuppone una distribuzione uniforme della massa.
Non credo che potresti vedere le stelle attraverso la finestra del tuo ufficio sulla Morte Nera, vero? Troppo abbagliamento dovuto al sole e alle luci fluorescenti.
@BrianS, sì. A rigor di termini non è necessario che sia uniforme, ma solo sfericamente simmetrica (la densità di massa può variare, ma deve dipendere solo dal raggio). Richiede inoltre che la sfera sia l'unica fonte di gravità nell'Universo, per mantenere i requisiti di simmetria. Ecco perché ho detto "sfera ideale". Ho cercato di essere breve :-)
Nota che la sala del trono dell'Imperatore si trova in cima a una torre sul "polo" nord della Morte Nera, quindi presumibilmente funzionerebbe allo stesso modo indipendentemente dall'orientamento gravitazionale della Morte Nera.
L'immagine non dovrebbe rappresentare la vista da [questa struttura] (http://img2.wikia.nocookie.net/__cb20130404020446/starwars/images/5/52/EmperorsTower-ROTJ.png) e quindi non influenzata dalla morte La struttura di Star?
"La Morte Nera, oltre ad essere molto più piccola della nostra Luna, è anche per lo più vuota, il motivo è che non si costruisce qualcosa di così grande a meno che non si abbia davvero bisogno dello spazio interno". - Mi chiedo quanto dell'interno della Morte Nera sia effettivamente cavo (e forse abitabile), e quanto sia costituito da macchinari per supportare l'arma primaria. Non ho idea di come funzionerebbe quel macchinario, ma sembra plausibile che debba essere abbastanza denso. I sistemi di propulsione potrebbero anche rappresentare molto spazio e massa.
Se la Morte Nera fosse al 50% di materia solida, con tutta la materia solida della densità del piombo e di 75 km di diametro, la sua massa sarebbe 10 ^ 19 kg e l'accelerazione gravitazionale sulla superficie sarebbe di circa 0,1 m / s ^ 2 o circa 0,01 g.
@MiloPrice - "Notate che la sala del trono dell'Imperatore è in cima a una torre sul" polo "nord della Morte Nera ...". Deve essere stato un * lungo * viaggio per Luke con il suo vecchio raccapricciante nell'ascensore. : P
Non sono sicuro che qualcuno lo abbia menzionato prima, ma la gravità naturale di una Morte Nera dipende più dalla massa della Morte Nera stessa, non tanto dalle dimensioni.
Ho provato a stimare la gravità della Morte Nera, assumendo la stessa densità dell'Empire State Building (un altro grande oggetto artificiale che le persone occupano). Una stella della morte di 160 km fornisce circa il 5% dell'1% della gravità terrestre. Una stella della morte di 900 km dà circa il 2,5%. http://i.imgur.com/72C0YSb.png
* "Se sei abbastanza fortunato da avere un ufficio alla finestra nella Morte Nera ..." * Non so se lo definirei fortunato, con l'ufficio che ha un record di 2: 2 di essere esploso ...; -)
Warbo
2014-10-02 18:58:48 UTC
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Una struttura radiale conferirebbe ai pavimenti e ai soffitti una notevole curvatura, che diventerebbe più pronunciata più vicino all'interno. Gli oggetti piatti, come i normali mobili, non sarebbero a filo con il terreno: tutto il loro peso verrebbe portato dal loro centro, con i bordi che sporgono dal pavimento (o, più precisamente, il pavimento sporgerebbe sotto i bordi) .

Non solo ciò richiederebbe mobili e attrezzature su misura costosi, ma la curvatura sui livelli interni sarebbe maggiore dei livelli esterni, quindi le attrezzature si collocherebbero correttamente solo entro una particolare gamma di livelli.

"Piattezza locale", ad es. per stanza, non funzionerebbe neanche:

  • Gli elementi più vicini ai muri rotolerebbero verso il centro, che è tecnicamente "in discesa"
  • La disposizione delle stanze su ogni livello dovrebbe dipendere da quelli sopra e sotto, per evitare che pavimenti e soffitti si "pizzichino" insieme.
  • In alternativa, potrebbe essere assegnato un po 'di spazio extra per consentire il pizzicamento (ad es. pistoni), ma questo riduce il numero di livelli che possono adattarsi alla struttura.
  • Le planimetrie non possono essere riviste spostando semplicemente i muri: i pavimenti dovrebbero essere modificati e i muri da un posto potrebbero non rientrano in un altro.
  • Ci sarebbero cambiamenti improvvisi tra le sezioni, ad es. alle porte e lungo i corridoi.
  • Grandi spazi come gli hangar dovrebbero essere suddivisi in più aree con diversi orientamenti del pavimento.
È bello vedere che spendono saggiamente i loro soldi quando costruiscono una Morte Nera.
In realtà, questa è una risposta straordinariamente buona.
Mi piace questa. Puramente per le ramificazioni pratiche elencate.
Sul bordo di una sfera di 150 km di diametro, questo effetto sarebbe talmente piccolo da essere impercettibile: ipotizzando una stanza larga 10 metri, costruita per seguire la curvatura, il centro sarebbe un sesto di millimetro più alto del bordo. Ovviamente l'effetto aumenta man mano che ci si sposta verso il centro. Ma il centro della Morte Nera non era comunque scavato per servire da centrale elettrica?
@BlueTrin Ho frequentato l'Università di Sheffield e secondo Wikipedia la sua [Arts Tower] (http://en.wikipedia.org/wiki/Arts_Tower) era originariamente progettata per essere cilindrica. Lo hanno cambiato in un cuboide quando hanno calcolato il costo dei mobili su misura per tenere conto delle pareti curve. Ho pensato che un "edificio" sferico sarebbe stato anche peggio!
@Warbo: mi dispiace stavo cercando di essere divertente :), porti un ottimo punto.
La risposta di @David Z è un bellissimo esempio di demolizione di un intero argomento accademico con una semplice frase.
Potrebbe ancora accadere che i generatori di gravità artificiale non funzionino bene se non si orientano allo stesso modo. Presumibilmente generano un campo e questo si sovrapporrebbe a qualsiasi altro generatore di gravità nelle vicinanze. Come funziona vicino al centro? Sappiamo anche se la generazione della gravità in Star Wars è molto locale (ad esempio la placcatura del ponte) per spedire in larghezza tramite una struttura di grandi dimensioni, diciamo nel mezzo o incorporata nello scafo?
@Contango cosa intendi? Un sesto di millimetro è perfettamente evidente e l'argomento di Warbo si applicherebbe anche alla centrale elettrica. Per quanto posso vedere il commento di DavidZ non ha senso.
@Warbo Perché non sono sorpreso che l'Arts Tower fosse soggetta a decisioni di progettazione tardive: sono stato in pochi edifici che mi preoccupavano di più rispetto a quando l'Arts Tower ondeggiava al vento ...
James Sheridan
2014-10-02 07:30:42 UTC
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Il design che stai descrivendo è molto simile a quello della Centrepoint Station, una grande stazione spaziale nel sistema Corellian. La sua costruzione è precedente all'invenzione della gravità artificiale senza rotazione nell'universo di Star Wars . Quando la Morte Nera viene costruita, tuttavia, la gravità artificiale è all'ordine del giorno. Ha senso, quindi, che la Morte Nera utilizzi la convenzione di gravità artificiale preesistente e comunemente usata utilizzata in tutte le altre costruzioni imperiali, piuttosto che perseguire una filosofia di progettazione radicalmente diversa, non importa quanto senso possa avere da un background fisico. .

Nerrolken
2014-10-03 05:22:36 UTC
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Tutte le risposte precedenti sono buone, ma vorrei anche aggiungere che con un layout radiale, sulla superficie della stazione sarebbe presente un solo strato: un singolo guscio che circonda l'intera sfera. Ovviamente potresti dividere quel "livello di superficie" in zone diverse per operazioni diverse, ma diventerebbe presto ingombrante avere, ad esempio, una stazione di attracco dove le navi scendono dal tetto e poi devi scendere una serie di piani per diversi livelli di funzionamento.

Molto meglio avere una sfera con livelli piatti equivalenti alla latitudine, in modo che i bacini di rifornimento possano essere a una certa latitudine mentre i moli militari possono essere altrove, ecc. struttura a livello piatto ogni piano ha un anello di contatto superficiale attorno al bordo, consentendo un trasferimento più efficiente di oggetti e navi tra l'interno della stazione e l'esterno e una più facile localizzazione di diversi reparti e strutture lungo un unico piano della struttura.

Russell Borogove
2014-10-02 22:37:41 UTC
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Data la densità fissa, l'accelerazione gravitazionale sulla superficie di un corpo sferico è proporzionale al raggio del corpo (la massa aumenta come il cubo del raggio, ma la gravità diminuisce con il quadrato della distanza dal centro di gravità).

Pertanto, la gravità di una Morte Nera di roccia solida della stessa densità della Luna terrestre sarebbe dell'ordine di 0,007 gravità terrestre sul bordo esterno e diminuirà man mano che si scende in profondità. La Morte Nera non è una roccia solida; una grande frazione del suo volume è riempita con azoto e ossigeno gassoso, centinaia di volte meno denso.

Ciò significa che i generatori di gravità artificiale devono ancora svolgere più del 99,3% del lavoro anche se si orienta il piano al centro. reparto. L'Impero ovviamente non si preoccupava delle efficienze ingegneristiche di quell'ordine.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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