一艘绪斯同级歼星舰从太空发射了一束超级强大的光束炸毁了奇基米星

据国外媒体报道，从奥德朗星(Alderaan)到奇基米星(Kijimi)，西斯的君主们显然很喜欢把行星炸成碎片。那么，《星球大战》里的末日武器究竟有多强大呢?在电影《星球大战：天行者崛起》中，最终秩序想给银河系里的每个人一个教训。于是，在银河皇帝帕尔帕廷的命令下，一艘绪斯同级歼星舰从太空发射了一束超级强大的光束，炸毁了奇基米星。

你是否也在想：炸毁一颗行星需要多少能量?当然，这只是一个学术问题，即使并不真实，但计算起来仍然很有意思。

行星爆炸的视频分析

首先，我们需要估算行星炸开后其碎片进入太空的速度。我们可以通过跟踪视频分析应用程序做到这一点。具体的想法是，先从电影中挑选出一些特定的片段，然后在视频的每一帧中映射它们的位置。

这个位置是用像素来测量的，但是我们可以将其缩放到场景中一个已知的对象上，从而转换成距离。然后，我们可以从帧速率中得到时间数据，在这种情况下是每秒24帧。假设场景是以正常速度拍摄的(即不是慢动作)，那每一帧就代表1/24秒。有了位置和时间数据，我们就可以计算速度了。

为了修正距离比例，这里将使用奇基米星本身的大小。这个星球有多大?谁也不知道，我们假设它的半径是1k，其中K =奇基米星的半径。是的，用我们正在测量的东西来定义单位看起来很傻，但其实在科学中一直都是这么做的(在人们知道地球到太阳的实际距离之前，该距离被设定为1个“天文单位”)。

还有一个问题。我们只能测量物体垂直于摄像机(即画面平面)移动的速度。为什么?假设有一大块碎片朝摄像机的方向斜着飞来，那么在每一帧中，它会稍微向一侧移动，从而变得稍微大一些。但如果只画出该碎片的像素位置，就会低估它经过的距离和速度。

考虑到这一点，我们可以挑选三块碎片，它们从行星的边缘(如摄像机中所看到的)开始以不同的方向向外扩散。跟踪应用程序随后给出了碎片行进距离(从行星中心测量的每个物体的径向位置)与时间的关系图。

可以看到，它们基本上都是直线运动，每条直线的斜率(位置变化/时间变化)是径向速度，单位是K/s。绿色和蓝色物体的速度非常相似，大约是0.3K/s;红色物体开始是0.24K/s然后下降到0.08K/s。这可能是软件的误差;当一堆东西在周围乱飞时，很难在视野中追踪物体。在后来的一张照片中也观察到了一些碎片，发现它们的速度大约是0.4K/s。因为不同的物体以不同的速度运动，所以可以用0.3K/s作为一个粗略的平均值。

是快还是慢?这取决于K的值，如果这个行星和地球一样大，那么K就是637万米。用这个来转换速度单位，得到的行星碎片速度就是每秒190万米。这是超级快的速度，但仍然只是光速(3亿米/秒)的0.6%(这是好事，因为当物体接近光速时会发生奇怪的事情)。

当然，如果行星的半径大于地球半径，那碎片速度会更高。这可能吗?在我们的太阳系中，地球是最大的岩石行星，人们可以在上面行走。像木星这样的行星要大得多，但它们没有一个结实的岩石表面，因此在它们爆炸时不会喷射出岩石碎片。

在太阳系之外，大多数已知的系外行星是像木星这样的气态巨行星，它们的密度很低，表明并非由岩石构成。不过，科学家也发现了一些类地行星。其中最大的一颗是开普勒-20b(Kepler-20b)，其半径是地球的1.87倍。以这个尺度来测量视频，计算得到的碎片速度可达350万米/秒——仍然远低于光速。

这需要多少能量?

现在我们可以回答你的问题了。让我们从三个粗略的近似值开始。假设这颗行星和地球一样大，半径为637万米。我们也用地球的质量，5.972×10^24 kg，并假设密度是均匀的(当然实际并非如此)。

最后，我们假设所有的行星碎片都以50万米/秒的平均速度被抛出。这比视频测量结果慢多了。为什么要降低速度呢?因为视频中追踪到的可能是最快的碎片，处于爆炸的前沿。

根据这个平均速度估计，现在可以计算出爆炸的总能量，即所有飞行碎片的动能(K)(抱歉，这里用K来表示两种不同的东西)。这个总动能是m(行星的总质量)和v(碎片运动的平均速度)的函数：

这操作简直太6了：摧毁一颗行星需要多少能量?

利用地球的质量和对碎片速度的较低估计(50万米/秒)，可以得到7.465×10^35焦耳的能量。举个例子，如果你从地板上抓起一本物理课本放在桌子上，那需要10焦耳的能量。想象一下，就在10后面加上35个0……这的确是一个很大的数字。

歼星舰的武器有多强大?

功率的定义是能量变化的速率，用公式表达即：

这操作简直太6了：摧毁一颗行星需要多少能量?

如果能量以焦耳为单位，时间以秒为单位，那么功率的单位就是瓦特。所以让我们回顾一下视频，估计一下歼星舰把所有这些能量送到地球上所需要的时间。在这里，假设时间间隔大约为10秒。

顺便说一下，这并不是激光武器，尽管Wookieepedia(一个提供《星球大战》虚构世界信息的网络百科全书)称它为“超级激光”。但如果是激光，那它将是隐形的。你可以在地球上看到激光束，因为光线会被灰尘粒子和其他东西反射，而在太空中，不会有任何东西散射光束，因此也不会有任何东西进入你的眼睛。你只会看到星球突然爆炸。

不管怎样，在10秒的时间内，能量变化是7 x 10^35焦耳，这就意味着功率是7 x 10^34瓦。作为比较，你可以想象自己能利用所有来自太阳的辐射。这将是相当困难的，因为太阳向各个方向发光。你得在太阳周围装上一个巨大的球形太阳能电池板，就像戴森球一样。假设你可以做到，那么太阳的总输出功率将是3.8 x 10^26瓦。

没错，这意味着歼星舰的武器比我们的太阳还要强大1亿倍(10^8倍)。换句话说，最终秩序的那些星际飞船拥有数以亿计个太阳的能量。这确实是一个令人生畏的对手。但你知道汉·索罗会说什么吗?“永远别跟我说几率。”