gov-civil-vilareal.ptСЛЕДВАЙТЕ: Обемът на човечеството ... ако цялото пространство в нашите атоми бъде премахнато
>Преди малко написах забавно парче за общия обем, зает от хората на тази планета . Това беше един от онези празни въпроси, за които понякога си мисля и осъзнах, че има сравнително лесен начин да го разбера. Знам, че по никакъв начин не съм уникален по този начин, но мисля, че имах някои доста необичайни приложения за това знание (благодарение на моя приятел Рандал ).
Този обем, между другото, е около 470 милиона кубически метра. Прилична сума; ако искате кубична кутия, достатъчно голяма, за да натъпчете всеки човек без въздух между тях, тя трябва да е на 770 метра отстрани. Това е три пъти повече от височината на водата в залива Сан Франциско до върховете на кулите на моста „Голдън Гейт“ (ако приемем, че вашият човешки куб ™ ще плува ... което би направил, което е доста важен момент в тази статия).
Така че да, математиката и концепциите бяха забавни за игра.
Но!
В Twitter, двойка на хора попита за това колко обем бихме поели, ако цялото пространство в нашите атоми също бъде премахнато. Ха! Можех да се ритна, когато видях това; Не мислех за това, когато пишех статията, но изглежда като очевиден въпрос отзад (добре, очевиден за мен, пълна наука и математика глупак). В моите изчисления просто предположих, че всички ще се смачкаме заедно без въздух между нас, но това добавя маймуна в гаечния ключ. Забавна, но нека видим.
Атомът е предимно празно пространство. Електроните вият около ядрото доста далеч, относително казано. Аналогия: Ако атомът е с размерите на футболен стадион, тогава ядрото ще бъде с размерите на грозде, разположено на линията от 50 ярда. Най -близките електрони щяха да бъдат в кръвоизливната част на трибуните*.
Така че, ако премахнете цялото това празно пространство, разбивайки основно електроните в ядрото, колко по -плътно би било това?
Е, имаме пример за това в реална Вселена: неутронни звезди . Те са ядра на масивни звезди, които се сриват след самата звезда избухва . В известен смисъл електроните наистина се разбиват в протоните в ядрото, за да създадат неутрони (не забравяйте да добавите тире антинеутрино иначе рецептата ви няма да работи ). След това те се набиват заедно, като по същество няма място между тях!
ръководител на класното телевизионно предаване
Така че, ако знаем колко плътни са неутронните звезди, можем да разберем колко обем бихме заели, ако сме били компресирани по подобен начин.
И ние го правим. Много грубо, материал от неутронна звезда (наречен неутроний, дума, която обичам) има плътност от около 1014грама на кубичен сантиметър - това е 100 трилиона или 100 000 000 000 000 грама. Това зависи от много фактори, така че можем да приемем това число като предположение от порядъка на величината, вероятно точно в рамките на фактор 10. Достатъчно близо, така че просто ще бягам с него.
Общата маса на хората на Земята е около 470 трилиона грама. Така че тази математика е лесна! Това означава, че ако се трансформираме в неутроний, бихме заели около 4,7 куб. См. Това е куб с диаметър 1,6 сантиметра отстрани, малко по -малък от размера на върха на моя мизинец до първото кокалче. Ако беше сфера, тя щеше да е с размерите на гамбол†.
Ами сега. Това е унизително.
Между другото, гравитацията, която бихте почувствали от тази човешка неутрониева топка ™, ако я държите в ръката си (ако можете да я държите в ръката си), ще бъде около 30 000 пъти по -голяма от земната гравитация. Това, хм, много. По -добре не се приближавайте твърде близо; на приливи ще ти разкъса ръката Останалите няма да се справите много по -добре.
От любопитство изчислих и скоростта на бягство на човешката неутрониева топка ™. Това е скоростта, с която трябва да се движи нещо, за да не падне обратно към обекта; например, ако хвърлите скала със скорост 11 километра в секунда, тя ще излети далеч от Земята завинаги, никога няма да падне обратно (нищо по -малко от това и гравитацията на Земята в крайна сметка ще я забави до спиране и след това ще я издърпа назад). Скоростта на бягство зависи от масата на обекта и от това колко е голям. Правейки математика , Установих, че скоростта на бягство на човешката неутрониева топка ™ е само 77 метра в секунда!
Това изобщо не е много, само 277 километра в час. По -бързи от скоростите на магистралата, но само с коефициент 3 или повече. Очаквах да е много по -висока, но тогава разбрах, че топката е малка, само в радиус 1 см. Гравитацията пада с квадрата на разстоянието, така че докато сте на 10 см от него, силата, която чувствате, е спаднала със 100. Излезте на 100 метра и силата на гравитацията, която бихте почувствали, ще спадне със 100 милиона. Така че не е нужно да отивате много далеч, за да почувствате много по -малка гравитация, което означава по -ниска скорост на бягство. Ами
Както и да е, връщайки се към обема, алтернативен начин да се мисли за всичко това е, че докато хората заемат кубичен обем приблизително три четвърти от километър на страна, еквивалентно количество неутронна звезда би било само 1,6 см отстрани. Поставете ги един до друг и дори няма да забележите куба на неутронната звезда.
... или бихте? Ако наистина опитате това (или като извадите подходящото количество неутронна звезда, която има свои собствени трудности, или компресирайте всички хора като някой злодей от следващото ниво или Доктор Кой baddie), този куб ще падне точно през Земята! Повърхността на Земята има толкова ниска плътност в сравнение с тази човешка неутрониева топка ™, че гравитацията на нашата планета би я издърпала право към ядрото, почти при свободно падане. За неутроний Земята е близо до вакуум. Призрак.
Ако мозъкът ви не е бил достатъчно упражнен (или изгонен) от всичко това, позволете ми да го обърна отново. Ако бучка с размер на куб захар с неутронни звезди има толкова маса, колкото цялото човечество, помислете за масата на цяла неутронна звезда, 20 километра в диаметър! Обикновено те имат приблизително толкова маса в себе си, колкото Слънцето. Слънцето. На топка с размерите на приличен град.
Казах го и преди и пак ще го кажа: НАУКА! Обичам тези неща.
P.S. За първи път се появи версия на тази статия (и оригиналната за общия обем на човечеството) в моя бюлетин за лоша астрономия . Понякога си играя с идеи там, след което ги разширявам за блога. Имам и много други забавни неща там.
ангел номер 101
* Това е аналогия, имайте предвид, а реалността е малко по -сложна. Имате нужда от квантова механика, за да направите това правилно и щастливо мой добър приятел е направил видео за това :
† Да кажем, че вашето Устройство за раздробяване на човечеството ™ не е толкова добро, колкото обещаваше брошурата за продажби, и може само да смаже хората до бяло джудже плътност. Това все още е феноменално плътно, но само около 108грама на куб.см-една милионна плътност на неутронната звезда. Това би било куб само около 1,6 метра отстрани. Аз съм със средна височина, около 177 см, така че този куб ще бъде по -къс от мен! И все пак, ако продължите да четете основния текст по -горе, може да оцените защо не бих искал да стоя близо до него.
