Question:
Pourquoi la structure de l'étoile de la mort n'est-elle pas radiale?
yrodro
2014-10-02 07:03:35 UTC
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L'étoile de la mort est suffisamment grande pour avoir son propre champ gravitationnel. On pourrait s'attendre à ce que la direction "vers le bas" préférée pointe vers son centre, au lieu de courir d'un pôle à l'autre. Cependant, les images de la station incomplète montrent une structure qui favorise deux directions perpendiculaires. Comment ça se fait?

Supposons que la gravité pointe vers le centre. Serait-il plus faible à mesure que vous vous déplaciez vers le bas? Si tel est le cas, il serait étrange que les gens sentent leur poids changer lorsqu'ils se déplacent d'un niveau à l'autre. Sinon, il y aura une sorte de singularité près du centre, et les gens des niveaux intérieurs ressentiront d'étranges forces latérales. Il semblerait le plus confortable pour la gravité d'avoir la même direction et la même ampleur partout, en particulier pour le personnel habitué à vivre sur de grandes planètes. Et comme le suggère la réponse de James Sheridan, cela est réalisable avec la technologie d'époque.
(Et maintenant j'imagine une étoile de la mort sur laquelle tout le monde souffre de vertige chronique, à la [Lucille Two] (http://arresteddevelopment.wikia.com/wiki/Lucille_Austero).)
Que ce soit "assez grand" n'est pas pertinent, la condition est qu'il soit * assez massif *.
Du point de vue de l'ingénierie structurelle, cela ne nécessiterait-il pas que toute la gare ait des passerelles courbes? Cela ne me semble pas trop confortable ...
La gravité @NateEldredge FWIW s'affaiblit généralement lorsque vous vous déplacez vers le centre d'une sphère - au moins, il n'y a pas de gravité au milieu.
Pourquoi construire l'étoile de la mort sous une forme sphérique, plutôt qu'un gros cube?
Étant donné que l'univers de Star Wars a apparemment le contrôle de la gravité (c'est-à-dire même sur de petits navires comme le Millenium Falcon, les gens se promènent sur le sol), la gravité naturelle de l'étoile de la mort pourrait être surmontée par des générateurs de gravité locaux.
@RobertF vous avez raison, «pourquoi une forme sphérique sinon radiale», est en fait la meilleure question. Tout ce qui a une masse a un champ gravitationnel, mais vous avez besoin de beaucoup de masse pour forcer le matériau à être sphérique. L'étoile de la mort n'a pas grand-chose. Alors pourquoi sphérique? Eh bien, c'est une forme stable à construire. En outre, ça a l'air cool. Et qui ne veut pas que son arme de terreur ait l'air cool?
@RobertF parce qu'un cube ne peut jamais être confondu avec une lune, privant ainsi la société de l'une des lignes les plus citées de la SWU.
@RobertF: Parce que cela permet un maximum de volume interne à un minimum de surface externe peut-être?
Président de l'astronome: quelle est la nouvelle lune que nous semblons avoir gagnée; Astronome au président: Je suis désolé monsieur, je ne sais pas; Président d'astronome: que voulez-vous dire que vous ne savez pas; Astronome au président: attendez une minute, ce n'est pas la lune!
Cinq réponses:
Kyle Jones
2014-10-02 09:08:46 UTC
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Le champ gravitationnel naturel de l'étoile de la mort serait extrêmement faible.

L'étoile de la mort a été décrite comme une "petite lune" dans Star Wars; Wikipédia répertorie le diamètre de la première étoile de la mort entre 140 et 160 kilomètres. Une grande lune comme la nôtre, 3500 km de roche solide, ne produit qu'un champ de gravitation de 17% de la Terre à sa surface. L'étoile de la mort, en plus d'être beaucoup plus petite que notre Lune, est également principalement creuse, la raison étant que vous ne construisez pas quelque chose d'aussi grand que si vous avez vraiment besoin de l'espace intérieur. L'étoile de la mort à sa surface n'aurait pas un champ gravitationnel ne serait-ce qu'un millième de celui de la Terre, et le champ diminuerait lorsque vous vous déplaciez à l'intérieur de la station. Compte tenu du champ faible, il n'y a rien à gagner à orienter les sols par rapport à celui-ci.

Une orientation radiale signifie que toutes les fenêtres sont des lucarnes.

Si vous avez la chance d'avoir un bureau de fenêtre dans l'étoile de la mort, ce serait beaucoup plus agréable si vous pouviez vous asseoir dans votre fauteuil de direction et regarder les étoiles sans vous tendre le cou. Mais si le sol est toujours pointé vers le centre de la station, alors les fenêtres extérieures sont nécessairement au plafond. L'Empereur semblait préférer les fenêtres normales.

emperor, vader, luke look out window at the stars

C'est un bon point, mais il serait quand même plus facile de s'orienter "vers le bas" vers le centre même avec un champ gravitationnel faible. La gravité artificielle dans la même direction pourrait être plus faible du fait de la gravité naturelle, tandis que la gravité artificielle dans une direction différente devrait également compenser la gravité naturelle (même si elle est relativement faible).
@Null a raison. Nous nous orientons vers le centre sur nos propres stations spatiales du mieux que nous pouvons, et nos stations n'ont rien sur l'étoile de la mort. C'est pourquoi la décision de ne pas le faire ne peut s'expliquer que par l'utilisation de la gravité artificielle sans rotation dans l'univers * Star Wars *.
Il est bon de voir que les décisions d'ingénierie de l'étoile de la mort dépendent principalement de considérations de décoration intérieure (fenêtres sur les murs, s'il vous plaît!) :-)
Si vous êtes l'empereur maléfique suprême de l'univers, je pense que vous vous réservez automatiquement le droit de faire des choix de conception décalés
J'ai dû louper quelque chose. Pourquoi la gravité s'affaiblirait-elle lorsque vous vous déplaciez à l'intérieur de la structure?
@DavidRicherby: Eh bien, je veux dire, il y a ce petit trou. C'était en quelque sorte un choix esthétique de l'architecte. Et si vous tirez un laser sur tout cela, la station explose.
@Wlerin, lorsque vous vous rapprochez du centre, vous laissez une partie de la masse derrière, qui tire maintenant dans l'autre sens, donc elle commence à s'annuler. Lorsque vous arrivez au centre, la masse vous entoure complètement de toutes les directions et la force de gravité s'annule complètement. Étonnamment, vous pouvez facilement prouver en utilisant la loi de Gauss que * n'importe où * à l'intérieur du vide d'une sphère creuse idéale, peu importe son épaisseur ou sa finesse, la force de gravité de la coquille s'annule complètement et elle doit être exactement nulle (Newton l'a prouvé en premier. , la manière dure, avec le calcul).
@Wlerin pour reprendre la réponse d'Euro, si vous pouviez visiter le centre absolu de la Terre sans mourir, et qu'il était creux, alors vous vous retrouveriez parfaitement suspendu (en apesanteur) dans l'air; la gravité de toute la "Terre" autour de vous vous attirerait en quantités égales. La même chose se produirait dans l'étoile de la mort, si elle avait le même genre de gravité. Les gens sur le bord extérieur pourraient peut-être marcher, mais les gens au 2ème niveau du centre pourraient sauter des centaines de pieds d'un seul bond!
@EuroMicelli Est-ce que cela s'applique * dans * la coque de la sphère, cependant? Toutes les discussions que je peux trouver ne considèrent que les surfaces extérieures et intérieures, pas entre elles.
@Wlerin, non cela ne s'applique pas à un point dans le shell. La méthode de Gauss nécessite une symétrie profonde et qu'une certaine surface imaginaire qui touche le point ne doit contenir aucune masse à l'intérieur. Cette surface n'existe pas pour un point dans la coque. En fait, sur un tel endroit, vous ressentiriez la même gravité que si la coque était divisée en deux couches (une coque au-dessus de vous, une en dessous), et la couche au-dessus de vous était supprimée. La coque au-dessus de vous n'apporte aucune gravité nette (par le même argument de Gauss), mais la coque ci-dessous le fait.
@Euro, L'apesanteur au centre de l'étoile de la mort radiale théorique suppose une distribution uniforme de la masse.
Je ne pense pas que vous pouviez voir des étoiles à travers la fenêtre de votre bureau sur l'étoile de la mort, n'est-ce pas? Trop de reflets du soleil et des lumières fluorescentes.
@BrianS, oui. À proprement parler, il n'a pas besoin d'être uniforme, juste sphérique symétrique (la densité de masse peut varier, mais elle ne doit dépendre que du rayon). Cela nécessite également que la sphère soit la seule source de gravité dans l'Univers, pour maintenir les exigences de symétrie. C'est pourquoi j'ai dit "sphère idéale". J'ai essayé de faire court :-)
Notez que la salle du trône de l'Empereur est au sommet d'une tour sur le "pôle" nord de l'étoile de la mort, donc vraisemblablement elle fonctionnerait de la même manière indépendamment de l'orientation de gravité de l'étoile de la mort.
L'image n'est-elle pas censée représenter la vue de [cette structure] (http://img2.wikia.nocookie.net/__cb20130404020446/starwars/images/5/52/EmperorsTower-ROTJ.png) et n'est donc pas affectée par la mort La structure de Star?
«L'Étoile de la Mort, en plus d'être beaucoup plus petite que notre Lune, est aussi principalement creuse, la raison étant que vous ne construisez pas quelque chose d'aussi grand que si vous avez vraiment besoin de l'espace intérieur. - Je me demande combien de l'intérieur de l'étoile de la mort est réellement creux (et peut-être habitable), et combien est composé de machines pour soutenir l'arme principale. Je n'ai aucune idée du fonctionnement de cette machine, mais il semble plausible qu'elle doive être assez dense. Les systèmes de propulsion peuvent également représenter beaucoup d'espace et de masse.
Si l'étoile de la mort était à 50% de matière solide, avec toute la matière solide de la densité du plomb, et 75 km de diamètre, sa masse serait de 10 ^ 19 kg et l'accélération gravitationnelle à la surface serait d'environ 0,1 m / s ^ 2 ou environ 0,01 g.
@MiloPrice - "Notez que la salle du trône de l'Empereur est au sommet d'une tour sur le" pôle "nord de l'étoile de la mort ...". Cela a dû être un * long * voyage pour Luke avec son vieil homme effrayant dans l'ascenseur. : P
Je ne sais pas si quelqu'un l'a déjà mentionné, mais la gravité naturelle d'une étoile de la mort dépend davantage de la masse de l'étoile de la mort elle-même, pas tellement de sa taille.
J'ai essayé d'estimer la gravité de l'étoile de la mort, en supposant la même densité que le bâtiment de l'État de l'empire (un autre grand objet artificiel que les gens occupent). Une étoile de la mort de 160 km donne environ 5% de 1% de la gravité terrestre. Une étoile de la mort de 900 km donne environ 2,5%. http://i.imgur.com/72C0YSb.png
* "Si vous êtes assez chanceux pour avoir un bureau de fenêtre dans l'étoile de la mort ..." * Je ne sais pas si je l'appellerais chanceux, avec le bureau ayant un bilan de 2: 2 d'être explosé ... -)
Warbo
2014-10-02 18:58:48 UTC
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Une structure radiale donnerait aux sols et aux plafonds une courbure notable, qui deviendrait plus prononcée plus près de l'intérieur. Les objets plats, comme les meubles ordinaires, ne seraient pas au ras du sol: tout leur poids serait porté par leur centre, les bords dépassant au-dessus du sol (ou, plus précisément, le sol dépasserait sous les bords) .

Non seulement cela nécessiterait des meubles et des équipements personnalisés coûteux, mais la courbure des niveaux intérieurs serait plus grande que les niveaux extérieurs, de sorte que l'équipement ne serait correctement placé que dans une plage de niveaux particulière.

"Planéité locale", par exemple. par pièce, cela ne fonctionnerait pas non plus:

  • Les éléments plus près des murs rouleraient vers le centre, ce qui est techniquement "en bas de la colline"
  • La disposition des pièces à chaque niveau devrait dépendre de ceux situés au-dessus et en dessous, pour éviter que les sols et les plafonds ne se «pincent» ensemble.
  • Alternativement, un espace supplémentaire pourrait être alloué pour permettre le pincement (par exemple, avec des carreaux de sol / plafond réglables pistons), mais cela réduit le nombre de niveaux pouvant tenir dans la structure.
  • Les plans d'étage ne pouvaient pas être révisés en déplaçant simplement les murs: les sols auraient besoin d'être modifiés et les murs d'un même endroit pourraient ne rentre pas dans une autre.
  • Il y aurait des changements brusques entre les sections, par exemple. aux portes et le long des couloirs.
  • Les grands espaces tels que les hangars devraient être divisés en plusieurs zones avec des orientations de sol différentes.
Il est bon de voir qu'ils dépensent judicieusement leur argent lorsqu'ils construisent une étoile de la mort.
En fait, c'est une réponse remarquablement bonne.
J'aime celui la. Uniquement pour les ramifications pratiques énumérées.
Sur le bord d'une sphère de 150 km de diamètre, cet effet serait si petit qu'il serait imperceptible: en supposant une pièce de 10 mètres de large, construite pour suivre la courbure, le centre serait un sixième de millimètre plus haut que le bord. Bien sûr, l'effet devient plus important lorsque vous vous déplacez vers le centre. Mais le milieu de l'étoile de la mort n'a-t-il pas été creusé pour servir de centrale électrique de toute façon?
@BlueTrin J'ai fréquenté l'Université de Sheffield et, selon Wikipédia, sa [Arts Tower] (http://en.wikipedia.org/wiki/Arts_Tower) était à l'origine conçue pour être cylindrique. Ils l'ont changé en cuboïde lorsqu'ils ont calculé le coût des meubles sur mesure pour tenir compte des murs incurvés. J'ai pensé qu'un «bâtiment» sphérique serait encore pire!
@Warbo: désolé j'essayais d'être drôle :), vous apportez un très bon point.
La réponse d'@David Z est un bel exemple de démolition d'un argument académique entier avec une simple phrase.
Il se peut toujours que les générateurs de gravité artificielle ne fonctionnent pas bien s'ils ne sont pas orientés de la même manière. Vraisemblablement, ils génèrent un champ qui se chevaucherait avec tous les autres générateurs de gravité à proximité. Comment cela fonctionne-t-il près du milieu? Savons-nous même si la génération de gravité dans Star Wars est très locale (par exemple, le placage du pont) pour expédier à grande échelle via une grande structure, par exemple au milieu ou intégrée dans la coque?
@Contango que voulez-vous dire? Un sixième de millimètre est parfaitement perceptible et l'argument de Warbo s'appliquerait également à la centrale électrique. Pour autant que je sache, le commentaire de DavidZ n'a pas de sens.
@Warbo Pourquoi ne suis-je pas surpris que la tour des arts ait été soumise à des décisions de conception tardives, j'ai été dans quelques bâtiments qui m'inquiétaient plus que lorsque la tour des arts se balançait dans le vent ...
James Sheridan
2014-10-02 07:30:42 UTC
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La conception que vous décrivez est très similaire à celle de Centrepoint Station, une grande station spatiale du système Corellien. Sa construction est antérieure à l'invention de la gravité artificielle sans effet dans l'univers Star Wars . Au moment où l'étoile de la mort est construite, cependant, la gravité artificielle est monnaie courante. Il est donc logique que l'étoile de la mort utilise la convention de gravité artificielle préexistante et couramment utilisée utilisée dans toutes les autres constructions impériales, plutôt que de poursuivre une philosophie de conception radicalement différente, quel que soit le sens que cela pourrait avoir du point de vue de la physique. .

Nerrolken
2014-10-03 05:22:36 UTC
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Toutes les réponses ci-dessus sont bonnes, mais j'aimerais également ajouter qu'avec une disposition radiale, une seule couche serait à la surface de la station: une seule coque entourant toute la sphère. Évidemment, vous pouvez diviser ce «niveau de surface» en différentes zones pour différentes opérations, mais il deviendrait rapidement compliqué d’avoir, par exemple, une station d’amarrage où les navires descendent du toit, puis vous devrez descendre une série d’étages pour différents niveaux de fonctionnement.

Mieux vaut avoir une sphère avec des niveaux plats équivalents à la latitude, pour que les quais de ravitaillement puissent être à une certaine latitude tandis que les quais militaires peuvent être ailleurs, etc. structure de niveau plat chaque étage a un anneau de contact de surface autour du bord, permettant un transfert plus efficace des objets et des navires entre l'intérieur de la station et l'extérieur, et une localisation plus facile des différents départements et installations le long d'un seul étage de l'installation.

Russell Borogove
2014-10-02 22:37:41 UTC
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À densité fixe, l'accélération gravitationnelle à la surface d'un corps sphérique est proportionnelle au rayon du corps (la masse monte comme le cube de rayon, mais la gravité diminue avec le carré de la distance par rapport au centre de gravité).

Ainsi, la gravité d'une étoile de la mort de roche solide de la même densité que la lune terrestre serait de l'ordre de 0,007 gravités terrestres sur le bord extérieur, et diminuera à mesure que vous allez plus loin. L'étoile de la mort n'est pas une pierre solide; une grande partie de son volume remplie d'azote et d'oxygène gazeux, des centaines de fois moins dense.

Cela signifie que les générateurs de gravité artificielle doivent encore faire plus de 99,3% du travail même si vous orientez les planchers au centre- quartier. L'Empire n'était manifestement pas préoccupé par l'efficacité de l'ingénierie de cet ordre.



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