gov-civil-vilareal.ptΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ: Ο όγκος της ανθρωπότητας… αν αφαιρεθεί όλος ο χώρος στα άτομα μας
>Πριν από λίγο έγραψα ένα διασκεδαστικό μικρό κομμάτι σχετικά με τον συνολικό όγκο που καταλαμβάνουν οι άνθρωποι σε αυτόν τον πλανήτη Ε Oneταν μια από αυτές τις αδρανείς ερωτήσεις που σκέφτομαι μερικές φορές και συνειδητοποίησα ότι υπάρχει ένας σχετικά εύκολος τρόπος για να το καταλάβω. Ξέρω ότι δεν είμαι μοναδικός με κανένα τρόπο με αυτόν τον τρόπο, αλλά νομίζω ότι είχα κάποιες μάλλον ασυνήθιστες εφαρμογές για αυτή τη γνώση (χάρη στον φίλο μου Randall ).
Αυτός ο όγκος, παρεμπιπτόντως, είναι περίπου 470 εκατομμύρια κυβικά μέτρα. Ένα αξιοπρεπές ποσό? αν θέλετε ένα κυβικό κουτί αρκετά μεγάλο για να γεμίσει κάθε άνθρωπο χωρίς αέρα μεταξύ τους, θα πρέπει να είναι 770 μέτρα από την πλευρά. Αυτό είναι τριπλάσιο από το ύψος του νερού στον κόλπο του Σαν Φρανσίσκο στις κορυφές των πύργων της Γέφυρας Γκόλντεν Γκέιτ (αν υποθέσουμε ότι ο Ανθρώπινος Κύβός σας θα επιπλέει ... κάτι που θα έκανα, ένα σημαντικό σημείο που επισημαίνω σε αυτό το άρθρο).
Έτσι, ναι, τα μαθηματικά και οι έννοιες ήταν διασκεδαστικό να παίζεις.
Αλλά!
Στο Twitter, ένα ζευγάρι του Ανθρωποι ερωτηθείς για το πόσο όγκο θα καταλάμβαναμε αν αφαιρεθεί επίσης όλος ο χώρος στα άτομα μας. Ε! Θα μπορούσα να είχα κλωτσήσει όταν το είδα. Δεν το σκέφτηκα όταν έγραψα το άρθρο, αλλά φαίνεται σαν μια προφανής ερώτηση εκ των υστέρων (καλά, προφανές για μένα, μια πλήρης επιστήμη και μαθηματικά). Στους υπολογισμούς μου απλά υπέθεσα ότι θα είχαμε στριμωχτεί όλοι μαζί χωρίς αέρα μεταξύ μας, αλλά αυτό προσθέτει μια μαϊμού στο γαλλικό κλειδί. Ένα διασκεδαστικό, όμως, για να δούμε.
Ένα άτομο είναι κυρίως κενός χώρος. Ηλεκτρόνια στροβιλίζονται γύρω από τον πυρήνα αρκετά μακριά, σχετικά μιλώντας. Μια αναλογία: Εάν ένα άτομο έχει το μέγεθος ενός γηπέδου ποδοσφαίρου, τότε ο πυρήνας θα είναι περίπου το μέγεθος ενός σταφυλιού που κάθεται στη γραμμή των 50 γιάρδων. Τα πλησιέστερα ηλεκτρόνια θα βρίσκονται όλα στο τμήμα της ρινορραγίας των λευκαντικών*.
Αν αφαιρέσετε όλο αυτόν τον κενό χώρο, συντρίβοντας βασικά τα ηλεκτρόνια στον πυρήνα, πόσο πιο πυκνό θα ήταν αυτό;
Λοιπόν, έχουμε ένα πραγματικό σύμπαν παράδειγμα για αυτό: αστέρια νετρονίων Ε Είναι οι πυρήνες των τεράστιων αστεριών που καταρρέουν μετά το ίδιο το αστέρι εκρήγνυται Ε Κατά μία έννοια, τα ηλεκτρόνια σπάζουν πραγματικά στα πρωτόνια στον πυρήνα για να δημιουργήσουν νετρόνια (μην ξεχάσετε να προσθέσετε μια σταγόνα αντινετρίνων αλλιώς η συνταγή σας δεν θα λειτουργήσει ). Αυτά στη συνέχεια έρχονται σε επαφή με ουσιαστικά κενό χώρο μεταξύ τους!
τι να κάνετε όταν βλέπετε αριθμούς αγγέλων
Έτσι, αν γνωρίζουμε πόσο πυκνά είναι τα αστέρια νετρονίων, μπορούμε να καταλάβουμε πόσο όγκο θα καταλάμβαναμε αν ήμασταν παρόμοια συμπιεσμένοι.
Και το κάνουμε. Πολύ χοντρικά, υλικό αστέρων νετρονίων (με το παρατσούκλι neutronium, μια λέξη που αγαπώ) έχει πυκνότητα περίπου 1014γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό - αυτό είναι 100 τρισεκατομμύρια, ή 100.000.000.000.000 γραμμάρια. Αυτό εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, οπότε μπορούμε να πάρουμε αυτόν τον αριθμό ως μια εικασία τάξης μεγέθους, πιθανότατα μέσα σε ένα συντελεστή 10.
Η συνολική μάζα των ανθρώπων στη Γη είναι περίπου 470 τρισεκατομμύρια γραμμάρια. Αυτά τα μαθηματικά λοιπόν είναι εύκολα! Σημαίνει ότι αν είχαμε μετατραπεί σε νετρόνιο, θα είχαμε καταλάβει περίπου 4,7 κ.εκ. Αυτός είναι ένας κύβος 1,6 εκατοστά σε μια πλευρά, λίγο λιγότερο από το μέγεθος της άκρης του ροζ μου μέχρι το πρώτο κότσι. Αν ήταν μια σφαίρα θα ήταν περίπου στο μέγεθος μιας τσιμπίδας·.
Καλά τώρα. Αυτό είναι ταπεινωτικό.
Παρεμπιπτόντως, η βαρύτητα που θα αισθανόσασταν από αυτήν την ανθρώπινη σφαίρα νετρονίου ™ αν την κρατούσατε στο χέρι σας (αν μπορούσατε να την κρατήσετε στο χέρι σας) θα ήταν περίπου 30.000 φορές η επιφανειακή βαρύτητα της Γης. Αυτό είναι, πολλά. Καλύτερα να μην πλησιάζετε πολύ. ο παλίρροιες θα σου σπάσει το χέρι. Οι υπόλοιποι δεν θα πάτε πολύ καλύτερα, ούτε.
Από περιέργεια, υπολόγισα και την ταχύτητα διαφυγής του Human Neutronium Ball. Αυτή είναι η ταχύτητα που πρέπει να κινηθεί για να μην πέσει πίσω στο αντικείμενο. για παράδειγμα, εάν πετάξετε έναν βράχο με ταχύτητα 11 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, θα πετάξει μακριά από τη Γη για πάντα, χωρίς να πέσει ποτέ πίσω (κάτι λιγότερο από αυτό και η βαρύτητα της Γης θα τον επιβραδύνει τελικά και στη συνέχεια θα τον τραβήξει πίσω). Η ταχύτητα διαφυγής εξαρτάται από τη μάζα του αντικειμένου και πόσο μεγάλο είναι. Κάνοντας τα μαθηματικά , Διαπίστωσα ότι η ταχύτητα διαφυγής της ανθρώπινης σφαίρας νετρονίου be ήταν μόλις 77 μέτρα ανά δευτερόλεπτο!
Αυτό δεν είναι καθόλου, μόλις 277 χιλιόμετρα την ώρα. Ταχύτερη από την ταχύτητα του αυτοκινητόδρομου, αλλά μόνο κατά 3 φορές περίπου. Περίμενα ότι θα ήταν πολύ ψηλότερα, αλλά τότε συνειδητοποίησα ότι η μπάλα είναι μικρή, μόλις 1 εκατοστό σε ακτίνα. Η βαρύτητα πέφτει με το τετράγωνο της απόστασης, οπότε όταν είστε 10 εκατοστά μακριά από αυτήν, η δύναμη που αισθάνεστε έχει μειωθεί κατά 100. Βγείτε έξω 100 μέτρα και η δύναμη της βαρύτητας που θα αισθανόσασταν ότι θα μειωνόταν κατά 100 εκατομμύρια. Επομένως, δεν χρειάζεται να πάτε πολύ μακριά για να νιώσετε πολύ λιγότερη βαρύτητα, πράγμα που μεταφράζεται σε χαμηλότερη ταχύτητα διαφυγής. Εεεε.
Τέλος πάντων, επιστρέφοντας στον όγκο, ένας εναλλακτικός τρόπος για να σκεφτεί κανείς όλο αυτό είναι ότι ενώ οι άνθρωποι καταλαμβάνουν έναν κυβικό όγκο περίπου τα τρία τέταρτα του χιλιομέτρου σε μια πλευρά, μια ισοδύναμη ποσότητα αστέρων νετρονίων θα ήταν μόνο 1,6 εκατοστά σε μια πλευρά. Βάλτε τα το ένα δίπλα στο άλλο και δεν θα παρατηρήσετε καν τον κύβο των αστεριών νετρονίων.
… Ή εσύ; Αν προσπαθούσατε πραγματικά να το κάνετε αυτό (είτε συλλέγοντας την κατάλληλη ποσότητα αστέρων νετρονίων, που έχει τις δικές του δυσκολίες, είτε συμπιέζοντας όλους τους ανθρώπους, όπως κάποιος κακός του Bond επόμενου επιπέδου ή Doctor Who baddie), αυτός ο κύβος θα έπεφτε ακριβώς στη Γη! Η επιφάνεια της Γης έχει τόσο χαμηλή πυκνότητα σε σύγκριση με εκείνη την Ανθρώπινη Σφαίρα Νετρονίου ™ που η βαρύτητα του πλανήτη μας θα την τραβήξει κατευθείαν στον πυρήνα, σχεδόν σε ελεύθερη πτώση. Για το νετρόνιο, η Γη είναι κοντά σε κενό. Ενα ΦΑΝΤΑΣΜΑ.
Εάν ο εγκέφαλός σας δεν έχει ασκηθεί επαρκώς (ή εξορκιστεί) από όλα αυτά, επιτρέψτε μου να το γυρίσω ξανά. Αν ένα κομμάτι μεγέθους κύβου ζάχαρης από αστέρια νετρονίων έχει τόση μάζα όσο όλη η ανθρωπότητα, σκεφτείτε τη μάζα ενός ολόκληρου αστέρα νετρονίων, 20 χιλιομέτρων πλάτους! Τυπικά, έχουν περίπου τόση μάζα μέσα τους όσο ο Sunλιος. Ο ήλιος. Σε μια μπάλα στο μέγεθος μιας αξιοπρεπούς πόλης.
Το έχω ξαναπεί και θα το ξαναπώ: ΕΠΙΣΤΗΜΗ! Λατρεύω αυτά τα πράγματα.
ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Μια έκδοση αυτού του άρθρου (και η αρχική για τον συνολικό όγκο της ανθρωπότητας) πρωτοεμφανίστηκε στο Bad Astronomy Newsletter μου Ε Μερικές φορές παίζω με ιδέες εκεί και μετά επεκτείνομαι σε αυτές για το blog. Έχω επίσης πολλά άλλα διασκεδαστικά πράγματα εκεί.
* Αυτό είναι μια αναλογία, προσέξτε, και η πραγματικότητα είναι λίγο πιο περίπλοκη. Χρειάζεστε κβαντομηχανική για να το κάνετε σωστά και ευτυχώς ένας καλός μου φίλος έχει κάνει ένα βίντεο σχετικά με αυτό :
· Ας υποθέσουμε ότι η συσκευή σας Humanity Crushing Device ™ δεν είναι τόσο καλή όσο υποσχέθηκε το φυλλάδιο πωλήσεων και μπορεί να σπρώξει μόνο τους ανθρώπους άσπρος νάνος πυκνότητα. Αυτό είναι ακόμα φαινομενικά πυκνό, αλλά μόνο περίπου 108γραμμάρια ανά cc-το ένα εκατομμυριοστό της πυκνότητας του αστέρα νετρονίων. Αυτός θα ήταν ένας κύβος μόνο περίπου 1,6 μέτρα σε μια πλευρά. Είμαι μέσο ύψος, περίπου 177 εκατοστά, οπότε αυτός ο κύβος θα ήταν πιο κοντός από μένα! Ακόμα, αν συνεχίσετε να διαβάζετε το κύριο κείμενο παραπάνω, ίσως εκτιμήσετε γιατί δεν θα ήθελα να σταθώ κοντά του.
