Holdos Hyperdrive-scen i "Last Jedi" är rimlig, säger fysiker

Den tystbeställande vice admiral Amilyn Holdo (Laura Dern) kan vara den sanna hjälten av Star Wars: The Last Jedi. Och fysiker är här för att rädda henne.

Den här artikeln innehåller gratuitous spoilers för Star Wars: The Last Jedi.

I en av de mest dramatiska scenerna från Den sista Jedi - och eventuellt alla Star Wars - Vice Admiral Holdo ramar motståndets sista återstående stjärnkruiser genom Supreme Leader Snoke flaggskepp i ett offer som köper de flyktiga medlemmarna i Resistensen tillräckligt med tid att fly till Craits yta. Visuellt är scenen hisnande. Men när det gäller logistik kan det leda till att du undrar om det här är möjligt.

Oroa dig inte, men: Vi är inte här för att ge en Neil deGrasse Tyson-stil "bra, faktiskt" debunk av den här scenen. Snarare vill vi ta reda på om Star Wars följer våra fysikregler. Och om det inte då, ja, vad skulle det ta?

Låt oss börja med några nummer.

De Raddus, en Mon Calamari stjärna cruiser, är 11,280,74 fot (2,14 miles) lång, 2,318,08 fot (0,44 miles) bred och 1,514,84 fot (0,29 miles) lång. Det är ett massivt rymdskepp, men på skärmen kan du se hur mycket mindre det är än hulkingen Överlägsenhet, som är 43,437,27 fot (8,22 miles) lång, 37,6 miles bred, och 13,042 fot (2,47 miles) lång. Trots sin jämförbara puny storlek, den enorma energi som genereras av Raddus Framåtblicket blir en stor utjämningsenhet i den här uppvisningen, och fysiken berättar att det är troligt att det mindre skeppet kunde skära igenom första orderens Star Dreadnought.

"Om du hoppar till hyperspace är bara super-snabb acceleration där du omedelbart - eller nära ögonblicket - träffar ljushastighet, så vad som beskrivs i filmen skulle vara ungefär vad som skulle hända," säger fysikprofessorn Patrick Johnson, författaren av Star Wars fysik, berättar Omvänd.

Som ett exempel på detta fenomen, ber Johnson oss att föreställa oss något lite lättare att bilda: en bil som går in i sidan av en artonhjulsvagn.

"Med en långsam hastighet skulle den dämpa det", säger han. "Vid en högre hastighet skulle trucken verkligen börja böja. Och sedan om bilen går tillräckligt fort och är tillräckligt solid, kan den skära rakt igenom den på det sättet att Snoke's fartyg skärs längs vägen the Raddus gick igenom. "Det skulle ta mycket energi för att få stjärnskytten att gå så fort som Johnson har försökt att beräkna för oss.

Beräkna massan av Raddus, förutsatt att det är 40 procent stål - eller durasteel, mer sannolikt - och 60 procent luft, berättar Johnson hur mycket energi det skulle ta för att påskynda fartyget. Och eftersom accelerationen till ljusets hastighet kräver oändlig energi, åtminstone baserat på hur vi förstår jetframdrivning, kommer vi att lösa en betydande del av ljushastigheten i detta scenario.

"Kraften med att accelerera Raddus att bara 90 procent av ljusets hastighet skulle vara ~ 6,8 • 10 ^ 21 Newtons, säger Johnson. Detta är en enorm mängd energi, vilket ökar med varje liten ökning närmare ljushastigheten som Raddus accelererar.

När skepparna kolliderar, säger Newtons tredje lag att Överlägsenhet utövar en lika och motsatt kraft mot Raddus.

"Det ögonblick som Raddus började få kontakt, det skulle uppstå en extra kraft som går bakåt, säger Johnson. "Nu antar den hyperdrivan en kraft framåt och skjuter framåt, så det finns en tryckkraft och en motståndskraft från Överlägsenhet. Jag skulle gissa, baserat på det sätt som det avbildas, att Raddus är väsentligen i lätt hastighet när den gör kontakt. Vid den tidpunkten går det bara långsammare: fysiklagar dikterar att du inte kan gå snabbare än ljusets hastighet. "Han noterar självklart, hyperdrivan lägger till en liten asterisk: kanske du kan gå snabbare än ljusets hastighet.

Oavsett vilken hastighet den Raddus reser vid när det kolliderar med Överlägsenhet, Johnson säger all den energi det mindre fartyget bär med det spenderas i skärning genom Överlägsenhet - och några mindre stjärnförstörare - och i fullständigt rivning av Raddus.

Självklart är det här allt om hyperspace resor betyder Raddus skulle ha varit i en annan dimension helt och hållet - som vissa verkar i det utvidgade universumet (nu "Legends") verkar bekräfta. Hyperspace-resor verkar innehålla några delar av strängteori. Men fartyg i Star Wars-universet behöver fortfarande accelerera bortom ljushastigheten för att komma in i hyperspace.

För våra syften, låt oss anta Raddus reser vid eller bortom ljusets hastighet. Leia kallar hyperdrive "lightspeed" i Imperiet slår tillbaka, så det är bra nog för oss. Med det i åtanke verkar det troligt att ett rymdskepp som accelererar till hyperspace går i ljusets hastighet men också är närvarande i samma fysiska dimension som allt annat omkring det. Och även om det inte är det, är det fortfarande i samma fysiska dimension som andra utrymmen när den är kommer ut av lightspeed.

Vi har bevis på detta i Star Wars: Ett nytt hopp, där Han Solo tar med Millennium Falcon ur hyperspace precis i mitten av fältet som fanns som Alderaan. Eftersom fartyget inte slog någon av stenarna tills det kom ut ur hyperspace, antyder detta att ett fartyg är mottagligt för att kollidera med föremål i fysiskt utrymme när det sänks av hyperspace vilket också föreslår att ett fartyg fortfarande kan kollidera med någonting medan det är accelererande in i hyperspace.

För att uttrycka det enkelt gör Holdo med vilseledande vad Han Solo gjorde av misstag.

"Om det är så du går till hyperspace är det helt korrekt, säger Johnson.

Jorge Ballester, å andra sidan, är inte helt säker på att Raddus är tillräckligt hög för att göra det hela vägen genom Supremacy. Ballester, fysikavdelningschef på Emporia State University i Kansas, påpekar att Raddus är cirka 1 500 meter lång, medan Överlägsenhet är över 13 000 fot lång.

"Den bredaste delen av Raddus är ungefär en sjättedel av höjden av Överlägsenhet," han berättar Omvänd. "Så jag vet inte hur Raddus skulle kunna utsträcka sin interaktion ut tillräckligt långt för att skära igenom. "För att uttrycka det på ett annat sätt kunde du förmodligen inte använda en enda sten för att dela upp en hel sten eftersom kraften inte skulle sprida sig tillräckligt långt över och under, även om pebble hade tillräckligt med kraft för att passera hela vägen från fram till baksida. Han påpekar också ett problem som uppstår till följd av Newtons tredje lag.

"Jag vet inte varför Raddus skulle inte bli fullständigt förstörd efter att ha trängt in en eller två av sin egen längd in i Överlägsenhet, Säger Ballester. "Förmodligen använder båda sidorna ungefär samma material och teknik för att bygga sina fartyg. På samma sätt skulle jag inte förvänta mig att en kula av trä tränger djupt in i ett träblock eftersom kula själv skulle förstöras. Kvarteret kan explodera men jag förväntar mig inte att träkullen rippar genom att göra ett smalt hål."

Dessa punkter tvivlar visserligen på huruvida det här collisonet kunde gå ner som det gjorde i filmen, om vi dömer utifrån vårt universums fysiklagar.

Huruvida eller inte Raddus skulle kunna gör det hela vägen genom Överlägsenhet, det är värt att ta en sekund att överväga tiden som den är avbildad i Den sista Jedi. Det finns en filmisk effekt för att sakta ner åtgärden precis som fartygen kolliderar så att publiken kan uppleva den känslomässiga vikten av ögonblicket.

Och medan en observatör i Star Wars-universet skulle se händelserna utvecklas med full fart, "ur hennes perspektiv skulle tiden faktiskt sakta ner för henne jämfört med alla andra eftersom hon reser super snabbt", säger Johnson.

Så att sammanfatta: Även om det finns några variabler som vi helt enkelt inte kan beräkna, till exempel hur sköldsköldar interagerar i händelse av en krasch, är vice admiral Holdos gambit för att rädda sitt folk ganska rimligt. Och jävligt, det ser så bra ut.