炸掉一颗星球要多少能量（摧毁一颗星球大约需要多少能量）

在《星球大战：天行者的崛起》中，摧毁了基奇米星（Kijimi）

在星球大战中，在银河帝国皇帝帕尔帕廷命令下，一个Xyston级的星际驱逐舰向太空发射了一道超强的光束，炸毁了基奇米星。我们可能会想：炸毁这样一颗行星需要多少能量？当然，这只是一个学术问题。然而并不能阻止我们计算一下，即使这不是真实的情景，计算过程也仍然很有趣。

首先，我们需要估算星球碎片进入太空后的速度。我们可以使用视频分析应用程序来做到这一点。挑选出一些特定的片段，并在视频的每一帧中绘制它们的位置。

该位置以像素为单位，我们可以通过将其缩放到场景中的已知对象来将其转换为距离。然后，我们可以从帧速率（为每秒24帧）中获取时间数据。假设以正常速度（即非慢动作）拍摄场景，我们知道每帧代表1/24秒。利用位置和时间数据，可以计算出速度。

根据基奇米星的大小，确定距离比例。这个星球有多大？我们暂定它的半径为1 L，其中L = 基奇米星的半径。根据我们要测量的东西来定义单位，似乎很愚蠢，但实际在科学上一直这样做。 （在科学家知道从地球到太阳的实际距离之前，他们将其设置为1个“天文单位”。）

还有一个问题。我们实际上只能测量垂直于相机（即在图片平面中）移动的物体的速度。为什么？假设一个块有点向相机倾斜。在每帧画面中，它会稍微向一侧移动并变得更大。但是，如果仅绘制其像素位置，则会低估行进距离并因此会低估速度。

考虑到这一点，我们选择三个碎片，它们从星球的边缘开始（从相机看），并朝不同的方向向外运动。然后，视频应用程序为我提供了行进距离（从行星中心开始测量的每个物体的径向位置）与时间的关系图：

径向位置与时间的关系

可以看到它们大多以直线形式绘制，每条线的斜率（位置变化/时间变化）即径向速度，单位为L /秒。绿色和蓝色碎片的速度非常相似，约为0.3 L / s。红色碎片以0.24 L / s的速度开始，然后下降到约0.08 L / s。这可能是软件的错误：其他碎片飞来飞去，很难追踪一个区域中的物体。由于不同的碎片以不同的速度移动，因此我们将以0.3 L / s作为粗略平均值。

速度取决于星球的L值。如果这颗行星等于地球的大小，则L为637万米。使用此转换速度单位，得到了每秒190万米的碎片速度。太快了！但是它仍然仅是光速（3亿米/秒）的0.6％。

当然，如果行星半径大于地球半径，速度甚至会更高。那可能吗？答案是肯定的！在我们的太阳系中，地球是人们可以行走的最大岩石星球。像木星这样的行星要大得多，但没有一个很好的表面，爆炸时岩石会射出。

在太阳系之外，最著名的系外行星是像木星这样的天然气巨头，密度低表明它们没有岩石。但是，那里有一些类地行星。最大的开普勒20b半径是地球的1.87倍。使用该比例缩放视频将产生350万m / s的碎片速度，仍远低于光速。

从三个粗略的近似开始。 假设行星的大小与地球相同，半径为637万米，使用地球的重量5.972×10^24千克，并假设密度是均匀的（理论上是不正确的）。

最后，我们假设所有行星碎片以平均50万米/ s的速度射出。 这比我的测量的要慢得多。 为什么以较低的速度出射？因为我们追踪到的碎片可能是最快的碎片，因为它处于爆炸的前沿。

通过此平均速度估算，现在可以将爆炸的总能量计算为所有飞行碎片的动能（K）。此动能是m的函数，m是行星的总质量，是碎片运动的平均速度（v）：

使用地球质量和较低的碎片速度估算值（0.5百万米 / s），我得到的能量为7.465 x 10^35焦耳。焦耳是个什么概念呢？如果您将一本物理教科书从地板上拿下来放在桌子上，则大约需要10焦耳的能量。 所以，计算出的能量就是这样数字很大，后面还有35个零。

功率定义为能量变化的速率：

如果能量以焦耳为单位，时间以秒为单位，则功率将以瓦特为单位。让我们回顾一下视频，并估计星际毁灭者将所有这些能量传递到地球上所花费的时间。给它大约10秒的时间间隔。

顺便说一下，即使称之为“超级激光”，这也不是激光武器。如果是激光，在太空中将是不可见的。我们可以看到地球上的激光束，那时因为光会从灰尘颗粒和东西将光反射回来。在太空中，没有任何东西可以反射光束，也不会有任何东西进入眼睛，只会看到星球突然爆炸。

最终，时间为10秒，能量变化约为7 x 10^35焦耳，则意味着功率为7 x 10^34瓦。

为了进行比较，想象一下我们可以利用来自太阳的所有辐射。太阳的总功率输出为3.8 x 10^26瓦。是的，这意味着“星际毁灭者”能量比太阳还要强大一倍以上（10^8）。

换句话说，“最终命令”每艘飞船拥有数亿个太阳的力量。