Der Hobbit: The Desolation of Smaug hat in dieser Weihnachtszeit gemischte Kritiken erhalten. Einige beklagen, dass der Film nicht streng genug an der Handlungslinie des Buches festhält.
Die Physikerin Rhett Allain hat jedoch einen Streit nicht mit der Abweichung des Films von JRR Tolkiens Originalgeschichte, sondern mit der Physik hinter einer der spektakuläreren Szenen des Films. (Spoiler voraus.) Die Zwerge schmelzen eine riesige goldene Statue in nur wenigen Minuten und treiben den Drachen Smaug mit diesem geschmolzenen Metall aus dem Einsamen Berg. Hier schreibt Allain für Wired :
Wie viel Gold wurde geschmolzen? Ich weiß es nicht genau. Wie lange hat es gedauert, dieses Gold zu schmelzen? Es waren höchstens ein paar Minuten, aber ich habe keine genaue Zeitangabe. Wie viel Energie würde das kosten und was ist mit der Kraft? Genau das möchte ich abschätzen.
Zuerst notierte Allain einige grundlegende Informationen über Gold (er nahm an, dass Mittelerdgold die gleichen Eigenschaften wie der Planet Erdgold hat), nämlich:
- Spezifische Wärme von Gold = 0, 126 J / (g * K) * Oh, dies gilt für Gold bei 20 ° C, da die spezifische Wärme tatsächlich nicht konstant ist.
- Schmelztemperatur von Gold = 1337, 33 K (1064ºC).
- Latente Schmelzwärme für Gold = 63, 5 J / g.
- Dichte von Gold = 19, 3 g / cm³. (Ich verwende das Symbol ρ für die Dichte.) Auch die anderen Massenmaße sind in Gramm angegeben, das Volumen wird jedoch in Metern angegeben. Ich werde eigentlich die Dichte Gold als 1, 93 x 10 ^ 7 g / m ^ 3.
Diese Zahlen ermöglichten es ihm, die zum Schmelzen der Statue erforderliche Wärme zu berechnen. Er nahm an, dass das Gold bei einer Temperatur von 10 ° C und einem Endwert von 1064 ° C begann. Basierend auf dem, was im Film gezeigt wurde, nahm er auch an, dass die goldene Zwergenstatue ungefähr 15 Meter hoch ist und einen Durchmesser von ungefähr 5 Metern hat.
Er errechnete, dass zum Schmelzen des Goldes 3, 719 x 10 ^ 9 Watt Leistung benötigt würden, was bedeutet, dass tatsächlich etwa 7, 44 x 10 ^ 9 Watt produziert werden müssten, um diesen Effekt zu erzielen, da die Energieübertragung ein ineffizienter Prozess ist. Um diese Energie zu erzeugen, würden rund 74 Tonnen Kohle benötigt.
Bis zu diesem Punkt, schreibt Allain, ist dieses Szenario durchaus vernünftig. Es ist die kurze Zeit, in der die Zwerge es geschafft haben, die riesige Statue zum Schmelzen zu bringen, die die wahre Abweichung von den Gesetzen der Physik darstellt:
Es scheint einfach verrückt zu sein, 74 Tonnen Kohle in nur 5 Minuten verbrennen zu können. Natürlich gibt es noch etwas, das sie gebrauchen könnten, um die Kraft zu bekommen, die sie wollen. Was ist mit einem Atomkraftwerk? Ein Flugzeugträger der Nimitz-Klasse verfügt über ein Kraftwerk, das 194 Megawatt (1, 94 x 10 ^ 8) produzieren kann. Das ist nicht genug. Nicht annähernd genug. Die Zwerge würden ungefähr 38 Nimitz-Klasse-Träger benötigen, um diese Art von Kraft zu erhalten.
Wenn diese alten Zwergenöfen im wirklichen Leben nicht irgendeine Art von Superbrennstoff aus Mittelerde verbrannten, hätte Smaug die Zwerge wahrscheinlich nur gefressen, während sie herumstanden und darauf warteten, dass das ganze Gold schmolz.
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