The Hobbit: The Desolation of Smaug heeft dit vakantieseizoen gemengde beoordelingen ontvangen, met sommigen dat de film niet strikt genoeg vasthoudt aan de verhaallijn van het boek.
Natuurkundige Rhett Allain heeft echter geen gezeur over de afwijking van de film van het originele verhaal van JRR Tolkien, maar over de fysica achter een van de meer spectaculaire scènes in de film. (Spoilers vooruit.) De dwergen smelten een gigantisch gouden beeld in slechts enkele minuten en gebruiken dat gesmolten metaal om de draak Smaug uit de Lonely Mountain te verdrijven. Dit is Allain die schrijft voor Wired :
Hoeveel goud is gesmolten? Ik weet het niet precies. Hoe lang duurde het om dit goud te smelten? Het was hooguit een paar minuten, maar ik heb geen exacte tijd. Hoeveel energie kost dit en hoe zit het met de kracht? Dit is precies wat ik wil schatten.
Eerst noteerde Allain wat basisinformatie over goud (hij ging ervan uit dat Midden-aarde goud dezelfde eigenschappen heeft als goud van de planeet Aarde), namelijk:
- Specifieke warmte van goud = 0, 126 J / (gm * K) * oh, dit is voor goud bij 20 ° C omdat de specifieke warmte niet echt constant is.
- Smelttemperatuur van goud = 1337, 33 K (1064 ° C).
- Latente smeltwarmte voor goud = 63, 5 J / g.
- Dichtheid van goud = 19, 3 g / cm ^ 3. (Ik gebruik het symbool ρ voor dichtheid) Ook zijn de andere massametingen in grammen, maar het volume is in kubussen in meters. Ik zal eigenlijk de dichtheid goud als 1, 93 x 10 ^ 7 g / m ^ 3.
Met deze cijfers kon hij de warmte berekenen die nodig was om het beeld te smelten. Hij nam aan dat het goud begon bij een temperatuur van 10 ° C en een finale van 1064 ° C. Gebaseerd op wat in de film werd getoond, nam hij ook aan dat het gouden dwergbeeld ongeveer 15 meter lang is en een diameter van ongeveer 5 meter heeft.
Hij berekende dat 3, 719 x 10 ^ 9 watt vermogen nodig zou zijn om het goud te smelten, wat betekent dat er ongeveer 7, 44 x 10 ^ 9 watt nodig zou zijn om dat effect te bereiken, omdat energieoverdracht een inefficiënt proces is. De productie van deze energie zou volgens hem ongeveer 74 ton steenkool vereisen.
Tot dit punt, schrijft Allain, is dit scenario volkomen redelijk. Het is de korte tijd waarin de dwergen erin slaagden het gigantische standbeeld te smelten dat het echte vertrek van de natuurwetten vertegenwoordigt:
Het lijkt gewoon gek om 74 ton steenkool in slechts 5 minuten te kunnen verbranden. Natuurlijk is er nog iets dat ze kunnen gebruiken om de kracht te krijgen die ze willen. Hoe zit het met een kerncentrale? Een vliegdekschip van de Nimitz-klasse heeft een energiecentrale die 194 megawatt (1, 94 x 10 ^ 8) kan produceren. Dat is niet genoeg. Lang niet genoeg. De dwergen zouden ongeveer 38 Nimitz-klasse dragers nodig hebben om dat soort macht te krijgen.
Dus tenzij die oude dwergovens een soort Midden-aarde superbrandstof verbrandden, zou Smaug in het echte leven waarschijnlijk gewoon de dwergen hebben opgegeten terwijl ze stonden te wachten tot al dat goud zou smelten.
Meer van Smithsonian.com:
The Tolkien Nerd's Guide to "The Hobbit: The Desolation of Smaug"
The Tolkien Nerd's Guide to "The Hobbit: An onverwacht reis"
