尤达
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Ryan Finnie
尤达(Yoda)1可以输出多少功率的原力?
当然,我在这里就不再赘述前传了。
有幅有趣的SMBC漫画探讨了利用超人生产能源的地缘政治的结果。我们可以想象尤达利用原力驱动一个类似的发电机。但是他到底能提供多少能量呢?
尤达使用原力的最好体现是在原三部曲里他把卢克(Luke)2的X翼战机从沼泽中提起来的场景。就物理层面移动物体而言,这显而易见成为了三部曲中尤达能量消耗最大的一次。
抬升一个物体到一定高度h所需能量等于该物体的质量乘以该物体的重力乘以提升高度。尤达提升X翼战机的场景能够让我们得知尤达原力输出功率峰值的下限。
首先我们需要得知战机的质量。X翼战机的质量从未被规范确定过,但是它有12.5米长。一架F-22战机有19米长,重达19700千克。所以,按比例缩小后,X翼战机的估计重量约为12000磅(或5吨)。
$$m_{x} = m_{f22} \times \left(\frac{12.5}{19}\right)^{3} \approx 5,600\mathrm{kg}$$
下一步,我们需要知道战机被提起来的速度。我重温了一遍那个桥段,给战机露出水面的场景记了个时。
前着陆支架在大约三秒半的时间内从水里升起,我估测支架应该有1.4米长(通过《星球大战IV:新希望》中一名工作人员挤过去的一幕得出),也就是说X翼战机被抬升的速度为0.39m/s。
最后我们要知道达可巴星的重力加速度。到了这一步时,我觉得自己已经进行不下去了。因为就算那些科幻影迷再走火入魔,也不太可能会有《星球大战》上各个行星的次要地球物理数据表。对吧?
太天真了。我低估了fandom3的力量。Wookieepeedia4正好就有这样的数据表。通过查询可以知道达可巴星表面的重力加速度是0.9g。把前面我们得到的数据结合起来就可以得出尤达的峰值功率输出:
$$\frac{5,600 \mathrm{kg} \times 0.9\mathrm{g} \times 1.4 \text{meters}}{3.6 \text{ seconds}} = 19.2\mathrm{kW}$$
这已经足够为一片市区住宅供能了。输出大小约等于25马力,与电动汽车Smart Car的功率相吻合。
按照现在5的电价,尤达的价值约为每小时2美元。
但是心灵感应只是原力的其中一种。那么希夫·帕尔帕廷(the Emperor)6用来劈死卢克的闪电的能量有多大? 它的物理性质从未有人弄清楚过,但是制造相似效果的特斯拉线圈输出功率大约有10千瓦。不难看出希夫与尤达旗鼓相当。(那些特斯拉线圈用了大量短脉冲。如果希夫的输出是连续电弧的形式,放在电焊机上的话,能量可以轻易达到百万瓦特级别。
那么卢克呢?我仔细看了看他用尚未成熟的原力将光剑从雪中拔出来的场景。具体数字很难说,但是我逐帧分析之后得出结论:卢克峰值输出大约为400瓦。相比于尤达的19千瓦输出只能算极少一部分,况且也只持续了不到一秒钟。
所以看起来尤达是我们最好的能量来源。但是全球电力消耗正向两太瓦逼近,可能要两亿个尤达才能满足我们的需求。综合所有因素,使用尤达的能源可能入不敷出——尽管它肯定是绿色清洁的。
原文地址:https://what-if.xkcd.com/3/
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尤达是《星球大战》系列中的虚拟角色,无论声音或布偶演绎,六部曲全由法兰克·欧兹所担任。他具有强大的力量和智慧,与至高的品德。——摘自维基百科 ↩︎
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卢克·天行者是一名为乔治·卢卡斯导演的著名科幻电影《星球大战》正传三部曲中的主要人物。由马克·汉米尔饰演。——摘自维基百科 ↩︎
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Fandom是一个创立于2004年10月18日的wiki农场,创立者为吉米·威尔士和安琪拉·贝丝蕾,主要提供用户创建wiki网站。Fandom公司集结了许多不同群体的wiki网站,免费提供用户阅读和参与编辑,以广告作为收入来源。——摘自维基百科 ↩︎
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Wookieepedia是一部提供《星球大战》虚构世界资讯的网络百科全书,包括了所有的九部星战电影,以及克隆人战争和延伸世界的讯息。它是以建立一部全方位介绍星球大战世界的百科全书为目的而专门设立的Wiki站点。文章在书面风格上几乎是从虚构世界的视角来描述主题。——摘自维基百科 ↩︎
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2012年——译者注 ↩︎
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希夫·帕尔帕庭,又译帕尔普廷或白卜庭,西斯名为达斯·西迪厄斯,是《星球大战》中的人物,本来是共和国纳布星议员。怂恿爱米达拉女王要求最高议长菲尼斯·维洛伦下台,由他角逐并获选最高议长。在任期间与贸易联盟交恶,并幕后策动了克隆战争。其真实身份是被绝地议会认为灭绝千年的西斯势力尊主。旗下弟子有达斯·摩尔、杜库伯爵以及维德。——摘自维基百科 ↩︎