Bei james-camerons-avatar.fandom.com heißt es:
Heimatbäume (Na’vi: Kelutral) sind gigantische Bäume, die auf Pandora wachsen. Viele Na’vi- Clans, wie die Omatikaya oder die Tipani leben in solchen riesigen Pflanzen.
Die Wurzeln sind durch synaptische Kontakte mit den Wurzeln der umgebenden Pflanzenwelt verbunden. Auf diese Art und Weise gehört auch der Kelutral zu dem den gesamten Mond umspannenden System des Lebens.
Im unteren Bereich bestehen die ausgewachsenen Bäume aus mehreren kreisförmig angeordneten, riesigen Stämmen, die sich erst hoch über dem Erdboden zum Hauptstamm vereinigen. Innerhalb dieses Kreises aus Stämmen gibt es einen spiralförmig aufsteigenden Kernstamm.
Der Hauptstamm hat einen enormen Durchmesser und eine entsprechende riesige Krone. Geschätzt wird, dass bis zu 1500 Na’vi in einem ausgewachsenen Baum Platz finden können.
Die Universität von Leicester in Großbritannien, stellte 2016 die Frage:
Sind die Hometrees in James Camerons Avatar strukturell möglich?
Hier deren Ergebnisse der Untersuchung:
Zusammenfassung: In James Camerons Avatar ist der Heimatbaum ein heiliges Zuhause für die Na’vi-Clans. Diese „Bäume“ sollen aus mehreren dünneren Bäumen bestehen, die zu einer größeren Struktur zusammengewachsen sind, die für ihre Bewohner geeignet ist. Auf der Erde sind die größten Bäume deutlich kleiner (um fast ein Drittel). Dieses Papier kommt zu dem Schluss, dass Faktoren wie die verringerte Schwerkraft zu einer Kompression von nur 22.100 N m-2 führen, was niedrig genug ist, um dem Baum das Stehen zu ermöglichen.
Einleitung: Der fiktive Planet Pandora ist die Heimat einer vielfältigen Flora und Fauna, wobei die größten und beeindruckendsten die „Heimbäume“ sind, wie sie von den einheimischen humanoiden Na’vi genannt werden. In diesem Artikel wird untersucht, ob der im Film Avatar dargestellte Heimatbaum stark genug wäre, um sein eigenes Gewicht zu tragen.
Um Näherungswert festzustellen, ob der Baum sich selbst tragen könnte oder nicht, werden einige grundlegende Annahmen getroffen. Erstens, dass der Stamm in seiner Stärke den Baumstämmen auf der Erde nicht allzu unähnlich ist. Zweitens ist es vermutlich die Druckkraft, die den Baum brechen lässt; Es sind keine Beiträge von Wind oder anderen externen Kräften enthalten.
Als schwächste Stelle wird schließlich dort angenommen, wo der Stamm am dünnsten ist. Die Höhe des Baumes wird mit ca. 150 m angegeben. Die Breite wird nicht angegeben, sie kann jedoch durch Vergleich mit der relativen Höhe auf dem Bildschirm geschätzt werden.
56 Minuten nach Beginn des Films wird der Heimatbaum vollständig als Hologramm gezeigt. Mit Photoshop wurde das relative Verhältnis von Höhe zu Breite mit 95 zu 13 gemessen, was bei einer Höhe von 150 m eine Breite von 8,2 m ergibt. Hier ist der Stamm am dünnsten und daher vermutlich am schwächsten.
Anhand vorhandener Daten zur Masse der Bäume im Verhältnis zu ihrem Durchmesser ist es möglich, auf den viel größeren Heimatbaum zu extrapolieren. Abbildung 1 zeigt eine grafische Darstellung der Daten für gewöhnliche Laubhölzer.
Abbildung 1) Baummasse als Funktion des Durchmessers.
Zur Berechnung der ungefähren Baummasse wurde die Gleichung der Trendlinie verwendet.
Umgerechnet auf SI-Einheiten betrug dies 614.000 kg. Die Masse des Baumes über der schwächsten Stelle im Stamm wird mit einem Viertel der gesamten Baummasse angenommen.
Die Schwerkraft auf Pandora ist 20 % geringer als die der Erde, also 0,8 g. Dies verringert die Kraft, die das Blätterdach auf den Baum ausübt, und muss berücksichtigt werden. Bei der Berechnung der Kraft wird die Schwerkraft als Beschleunigungsterm verwendet.
Der Baum steht ebenfalls in einem Winkel, wie in Abbildung 2 gezeigt, einem bearbeiteten Standbild aus dem Film. Dieser Winkel verändert die Größe der auf den Rumpf wirkenden Seitenkraft.
Das Längenverhältnis aus dem Bild kann mit etwas grundlegender Trigonometrie verwendet werden, um einen ungefähren Winkel zu berechnen, der wiederum in der endgültigen Berechnung verwendet werden kann.
Mit Photoshop wurden Markierungen hinzugefügt und die relativen Längen der Seiten des durch den geneigten Stamm erzeugten Dreiecks gemessen.
Abbildung 2) Diagramm, das den Winkel des Heimbaums zeigt. Numerische Werte sind eine willkürliche, relative Skala aus Photoshop.
Dadurch kann die Kraft aufgrund der Kappenmasse mit Gleichung 1 berechnet werden.
Dieser Wert kann mit der typischen Druckfestigkeit von Bäumen auf der Erde verglichen werden. Unter der Annahme, dass die Druckfestigkeit von Totholz der von lebendem Holz nicht allzu unähnlich ist, kann ein Wert von 920 psi verwendet werden.
In SI-Einheiten umgerechnet ergibt dies 9,34× 106 N m-2. Der Durchmesser des dünnsten Baumes betrug bereits 8,2 m, was einer Querschnittsfläche von 52,8 m2 entspricht. Das bedeutet, dass der Baum nur einer Kompression von 2,22× 104 N m-2 ausgesetzt ist.
Fazit: Der Druck, den der Baum durch sein eigenes Gewicht auf Pandora erfährt, würde nicht ausreichen, um einen Einsturz herbeizuführen.
Selbst wenn man einige ziemlich große Ungenauigkeiten in der Berechnung berücksichtigt, müsste der Baum immer noch fast zwei Größenordnungen schwächer sein, um zerquetscht zu werden.
Sind die Heimatbäume in James Camerons Avatar strukturell möglich?