gov-civil-vilareal.ptФОЛЛОВ-УП: Запремина човечанства ... ако се уклони сав простор у нашим атомима
>Малопре сам написао забаван мали комад о укупној запремини коју људи заузимају на овој планети . Било је то једно од оних празних питања о којима понекад размишљам и схватио сам да постоји релативно једноставан начин да то схватим. Знам да ни на који начин нисам јединствен на овај начин, али мислим да сам имао неке прилично необичне примене за ово знање (захваљујући мојој пријатељици Рандалл ).
Та запремина је, иначе, око 470 милиона кубних метара. Пристојан износ; да желите кубичну кутију довољно велику да у њу угурате сваког човека без ваздуха, морала би бити 770 метара са стране. То је три пута више од воде у заливу Сан Франциска до врхова кула моста Голден Гате (под претпоставком да би ваша људска коцка плутала ... што би и учинила, што је важно у овом чланку).
Па да, математика и концепти су били забавни за игру.
Али!
На Твитеру, пар оф људи питао о томе колико бисмо запремине заузели да се уклони и сав простор у нашим атомима. Хух! Могао сам да се ударим кад сам то видео; Нисам размишљао о томе док сам писао чланак, али изгледа као очигледно питање уназад (па, очигледно за мене, потпуна наука и математика). У мојим прорачунима сам само претпоставио да ћемо се сви згњечити заједно без ваздуха међу нама, али ово додаје мајмуна у кључу. Забаван, па да видимо.
Атом је углавном празан простор. Релативно говорећи, електрони се врте око језгра прилично далеко. Аналогија: Ако је атом величине фудбалског стадиона, језгро би било отприлике величине грожђа које седи на линији од 50 јарди. Најближи електрони били би у одсеку за избацивање крви из носа*.
Дакле, ако уклоните сав тај празан простор, у основи разбијајући електроне у језгро, колико би то било гушће?
како се оцењује игра престола
Па, имамо пример стварног Универзума за ово: неутронске звезде . Они су језгра масивних звезда које се руше после саме звезде експлодира . У извесном смислу, електрони су заиста разбијени у протоне у језгру како би створили неутроне (не заборавите да додате мало антинеутрина иначе рецепт неће успети ). Они се тада накупљају заједно у суштини без размака између њих!
Дакле, ако знамо колико су неутронске звезде густе, можемо закључити колику бисмо запремину заузели да смо на сличан начин компримовани.
И имамо. Отприлике, материјал неутронске звезде (надимак неутронијум, реч коју волим) има густину од око 1014грама по кубном центиметру - то је 100 трилиона или 100.000.000.000.000 грама. Ово зависи од много фактора, тако да овај број можемо узети као претпоставку реда величине, вероватно унутар фактора 10. Довољно близу, па ћу само трчати с тим.
Укупна маса људи на Земљи је око 470 трилиона грама. Дакле, ова математика је лака! То значи да бисмо, ако бисмо се трансформисали у неутронијум, заузели око 4,7 ццм. То је коцка 1,6 центиметара са стране, мало мања од величине врха мог ружичастог прста до првог зглоба. Да је то кугла, била би величине гумице†.
И сад. То је понижење.
Иначе, гравитација коју бисте осетили од те људске неутронијумске кугле ™ да је држите у руци (ако бисте је могли држати у руци) била би око 30.000 пута већа од површинске гравитације Земље. То је, хм, много. Боље да се не приближавате превише; тхе плима и осека растргаће вам руку. Ни ви остали нећете проћи много боље.
једноставна услуга деци на уму
Из знатижеље сам израчунао и брзину бијега Хуман Неутрониум Балл ™. Ово је брзина којом се нешто мора кретати како се не би спустило назад до објекта; на пример, ако баците камен брзином од 11 километара у секунди, он ће заувек одлетети са Земље, никада неће пасти назад (ништа мање од тога и Земљина гравитација ће га на крају успорити и зауставити, а затим повући назад). Брзина бекства зависи од масе објекта и његове величине. Рачунајући , Открио сам да је брзина бијега људске неутронијумске кугле ™ само 77 метара у секунди!
То уопште није много, само 277 километара на сат. Брже од брзине на аутопуту, али само за 3 или више пута. Очекивао сам да ће бити много већи, али онда сам схватио да је лопта мала, у радијусу од само 1 цм. Гравитација опада са квадратом удаљености, па док сте удаљени 10 цм од ње, сила коју осећате је опала за 100. Изађите 100 метара и сила гравитације коју бисте осетили би пала за 100 милиона. Дакле, не морате ићи далеко да бисте осетили много мање гравитације, што значи нижу брзину бекства. Хух.
У сваком случају, враћајући се волумену, алтернативни начин размишљања о целој овој ствари је да, док људи заузимају кубну запремину отприлике три четвртине километра са стране, еквивалентна количина неутронске звезде била би само 1,6 цм са стране. Ставите их једно поред другог и нећете ни приметити коцку неутронске звезде.
... или би? Ако бисте ово заиста покушали (или извлачењем одговарајуће количине неутронске звезде, која има своје потешкоће, или компримовањем свих људи попут неког зликовца Бонда следећег нивоа или Лекар који баддие), та ситна коцка пала би право кроз Земљу! Површина Земље има тако ниску густину у поређењу са оном људском неутронијумском куглом ™ да би је гравитација наше планете повукла право до језгра, готово при слободном паду. За неутронијум, Земља је близу вакуума. Дух.
Ако све ово вашим мозгом није довољно истренирано (или истребљено), дозволите ми да га поново окренем. Ако комад неутронских звезда величине коцке шећера има масу као и читаво човечанство, размислите о маси целе неутронске звезде, пречника 20 километара! Обично у себи имају отприлике толико масе као Сунце. Сунце. У лопти величине пристојног града.
Рекао сам то већ и опет ћу: НАУКА! Волим ове ствари.
П.С. Прво се појавила верзија овог чланка (и оригинална о укупном обиму човечанства) у мом Билтену о лошој астрономији . Понекад се тамо играм идејама, па их проширим за блог. Такође имам много других забавних ствари.
* Ово је аналогија, пазите, а стварност је мало компликованија. Потребна вам је квантна механика да бисте ово урадили како треба и срећно мој добар пријатељ је направио видео о томе :
тинејџерске мутантске нинџа корњаче за децу
† Рецимо да ваш уређај за дробљење човечанства није баш тако добар као што је продајна брошура обећала и може само згњечити људе до бели патуљак густина. Ово је и даље феноменално густо, али само око 108грама по цц-милионити део густине неутронске звезде. То би била коцка само око 1,6 метара са стране. Просечне сам висине, око 177 цм, па би ова коцка била краћа од мене! Ипак, ако наставите да читате главни текст изнад, можда ћете ценити зашто не бих желео да станем близу њега.
