gov-civil-vilareal.ptĽudská kocka: Objem ľudstva
>Tu je zvláštna myšlienka.
Vieme, že ich je približne 7,6 miliardy ľudí na Zemi (a rastie). To je veľa! Napísaných je to 7 600 000 000 ľudských bytostí, ktoré dýchajú, myslia, čítajú sociálne siete, robia ... len existujú.
To je také veľké číslo, že je takmer nemožné si to predstaviť. Vtip: Ak ste všetkých zoradili od hlavy po päty (za predpokladu priemerná výška 170 centimetrov (čo je na odhad dosť blízko), natiahli by sme sa asi 13 miliónov kilometrov. To je 30 -násobok vzdialenosti k Mesiacu.
Hmmmm. Mám nápad na lacný spôsob výroby vesmírny výťah ...
Stačí sa aj poriadne rozbehnúť po celom svete 300 krát. Je to krásna myšlienka, aj keď by to mohlo sťažiť dopravu.
Nie v mierke. Kredit: SVG Silh
Áno, to je dlhý rad, ale - a to je veľká otázka, možno doslova - Ak by ste vzali všetkých ľudí na Zemi a spojili ich dohromady, koľko objemu by to zaberalo?
Na to sa môže zdať ťažké odpovedať - ľudia majú trochu nepravidelný tvar, takže nemôžete len predpokladať, že sme valec alebo guľa alebo trojosový elipsoid a použiť nejaký matematický vzorec na aproximáciu nášho objemu - ale v skutočnosti, ak poznáte malý trik je to jednoduché.
Trik je v tom: Ľudia majú takmer rovnakú hustotu ako voda.
Pravdepodobne ste to zažili sami. Ak skočíte do bazéna (alebo do inej dostatočne veľkej vody), vznášate sa, ale len sotva. Ak sa zhlboka nadýchneš, zdvihneš sa a ak ho vydáš, klesneš; musíme byť teda veľmi blízko hustoty vody. A pravdepodobne ste počuli sme väčšinou voda , takže nie je prekvapujúce, že sme zhruba rovnakí.
Ako viem, že ľudia majú zhruba rovnakú hustotu ako voda: neklesá rýchlo na dno ani sa bezmocne plaví na hladine. Kredit: Dion Hinchcliffe
Voda má hustotu 1 gram na centimeter kubický (alebo cc; pre porovnanie, 1 cc je zhruba zhruba polovica objemu špičky pinky k prvému kĺbu; alebo, anatomicky a geektickejšie, o veľkosti šesťstranná matrica). Ak teda poznáte svoju hmotnosť v gramoch, rovná sa objemu v cc! Mám hmotnosť asi 75 kilogramov alebo 75 000 gramov. Mám teda objem 75 000 cm3 (alebo, ak chcete, 75 litrov alebo 75 miliónov kubických milimetrov; milujem metrický systém).
Priemerný človek má hmotnosť asi 62 kg, alebo 62 000 gramov. To znamená, že priemerný objem človeka je 62 000 kubických centimetrov. Ak chcete získať celkový objem ľudskej rasy, vynásobte ho 7,6 miliardami: 470 biliónmi cc.
To je zvláštne pochopiť. To sa rovná 470 miliónom kubických metrov.
Nie. Stále príliš ťažké. Čo takto: 0,47 kubických kilometrov.
Kocka vyrobená zo všetkých ľudí na Zemi v porovnaní s mostom Golden Gate. Mierka je blízka, ale nie je dokonalá kvôli perspektíve. Kredit: Posádka a dôstojníci lode NOAA MILLER FREEMAN / Phil Plait
Ach, to je lepšie; niečo menej ako pol kubického km. To je veľká kocka! Aspoň podľa každodenných štandardov. Musím priznať, že je to menšie, ako by som predpokladal. Ak by ste všetkých poskladali do ľudskej kocky (hmmm, mal by som to označiť ochrannou známkou), bolo by to asi 770 metrov nabok. To nie je veľa! Vyformujte nás do kužeľovitého komína a prilepte ho v Skalistých horách a bolo by stratené; tak malá hora by sa stratila medzi skutočnými obrami. Ani by ste si nás nevšimli. No, až na to, že sme vyrobení z gloppy orgánov a takej a nie veľmi tvrdej žuly, takže nasledujúce udalosti by boli mimoriadne škaredé. Ale napriek tomu si myslím, že chápete môj význam. [Poznámka pre vyberavých matematických pedantov: Priemerný človek môže byť viac alebo menej ako číslo, ktoré som použil, ale malá neistota nebude mať veľký vplyv na rozmery kocky, pretože vezmete koreň kocky objemu, takže ani 10% hmotnostný rozdiel takmer nemení rozmery.]
zdravý rozum kapitán médií Amerika občianska vojna
Prichádza mi, že keby sme sa mohli všetci zhromaždiť spolu, podobne ako Voltron, potom by sme urobili jediného megahumana (skutočne 7,6 gigahumana) vysokého takmer 3,4 kilometra. To je veľký človek.
Panhuman Phil nakukuje cez štíty. Kredit: Phil Plait
Napriek tomu, aj keď je zábavné rozbíjať ľudí a vidieť, čo dokážeme, pri tejto matematike som netušil, čo s týmito informáciami urobiť, okrem toho, že je to celkom cool a s číslami je zábavné hrať. Je to však v niečom užitočné?
Potreboval som niekoho, koho mozog funguje inak ako môj. Tak som poslal poznámku na Randall Munroe pýtať sa ho, čo si myslí, že by mohlo byť dobré poznať objem Human Cube ™. Okamžite (mám na mysli bezprostredne) odpovedal späť a povedal, že by ste to mohli použiť na výpočet toho, aký nárast hladiny mora by ste dosiahli, keby sa každý na Zemi zrazu stal perlovým potápačom.
Milujem svojich priateľov.
Chvíľu som o tom premýšľal a zistil som, že je jednoduchšie to vypočítať, ako by ste si mohli myslieť. Objem = plocha x výška, nie? Ak ponoríme Human Cube ™ do oceánu, množstvo, čo hladina mora zvýši, je objem Human Cube ™ delený povrchovou plochou oceánu!
The oblasť Zeme pokrytá vodou je asi 362 miliónov kilometrov štvorcových. 0,471 kubických kilometrov / 362 miliónov kilometrov štvorcových = 1,3 x 10-9kilometre alebo 0,0000000013 km. To sa do značnej miery rovná jednému mikrónu, milióntine metra.
Hm, áno. To nie je veľa. To je 1/100thšírka ľudského vlasu alebo hromada atómov vysoká asi 10 000 atómov, v závislosti od atómu (väčšinou sme vodík, kyslík a uhlík, ktoré sa líšia veľkosťou, ale sú veľmi zhruba 10)-4mikrónov v priemere).
Hej, to je skutočne zaujímavé! Ak by ste rozobrali každého človeka na Zemi atóm po atóme a rozložili by ste ho tak, aby sa len málo dotýkali, mohli by ste bez problémov mnohokrát pokryť celú planétu.
Zaujímavé, áno, ale aj ewwwww. Ľudský koberec. Neoznačujem to ochrannou známkou.
'čo ak?' je nádherný blog/komiks, ktorý odpovedá na zvláštne a fantastické otázky o vede. Kredit: Randall Munroe
ako sa dostať preč s hodnotením veku vraždy
Mimochodom, Randall urobil čo keby? článok podobný tomuto , a poznamenáva, že nárast hladiny mora je asi 3 milimetre ročne. Je to spôsobené globálnym otepľovaním , ktorý topí ľad a spôsobuje tepelnú expanziu v oceánoch (t. j. keď ohrievate vodu, expanduje).
3 mm / rok = 3 000 mikrónov / rok = 8 mikrónov / deň. To znamená, že globálne otepľovanie prispieva k zvýšeniu hladiny mora za štyri hodiny viac, než keď vyhodíme všetkých ľudí do oceánu. Hm.*
Keď som s ním hovoril, Randall tiež povedal, že na výpočet priemerného počtu ľudí je možné použiť objem ľudí temná hmota častice u človeka. To je pravda! Získanie tohto čísla však nie je také jednoduché. Poznáme priemernú hustotu temnej hmoty v slnečnej sústave (to znamená hmotnosť na objem, nazývame ju gramy na cm3), pretože vieme, aký celkový gravitačný účinok má na galaxiu, a to nám hovorí o jej hustote, ale my nepoznáte hmotnosť jednotlivých častíc (pretože priznajme si to, ešte nevieme, čo je to temná hmota), takže nemôžeme s istotou povedať, koľko častíc vo vás práve je.
Môžeme sa však na to bodnúť. Miestna hustota tmavej hmoty je veľmi zhruba 5 x 10-25gramov na cm3. Vynásobenie priemerným objemom človeka (62 000 cm3) znamená, že osobne máte asi 3 x 10-dvadsaťgramov temnej hmoty vo vás v každom danom okamihu.
To je mi smiešne. Vo vesmíre ako celku tmavá hmota prevyšuje bežnú hmotu zhruba o 6: 1. Vo vás však normálna hmota prevyšuje temnú hmotu 2 x 10.24! To je dva septilióny krát. Samozrejme, vesmír ako celok je oveľa väčší a oveľa menej hustý ako vy, čo naopak závažne nakloní váhu na druhú stranu, keď dostatočne ustúpite. Bez urážky.
3 x 10-dvadsaťgramov je veľmi malé číslo. Na porovnanie, je to asi 15 000 -násobok hmotnosti protónu. Spolu to znamená, že celá ľudská rasa má asi 2,3 x 10-10gramy temnej hmoty v našom kolektíve neustále. Nemyslím si, že by sme boli veľmi dobrým detektorom. Tu je môj návrh NSF.
Human Cube ™ teda má určité využitie, aspoň ako myšlienkový experiment! A spôsobov, ako využiť tento zväzok v zábavných príkladoch, môže byť viac, ale viete čo?
Dosť. Môj mozog je unavený (pravdepodobne kvôli 7 x 10-22gramov tmavej hmoty). Takže si myslím, že som skončil.
Mimochodom: milujem hranie s takýmito číslami a som dosť slušný na to, aby som vymýšľal zábavné spôsoby, ako s nimi manipulovať, ale Randall ma prevyšuje ako supernova, ktorá predbieha whelk. A treba poznamenať, že niečo také sa deje vždy, keď sa rozprávam s Randallom. To by vás nemalo prekvapiť.
P.S. Najprv sa objavila verzia tohto článku v mojom Spravodaji zlej astronómie . Ak sa prihlásite na odber, uvidíte, ako sa niektoré nápady odohrávajú dlho predtým, ako budú zverejnené. Plus veľa ďalších vecí.
* Dodám, že v skutočnosti to nie je také jednoduché. Ak by strany oceánov (kde sa stretávajú s kontinentmi) boli zvislé steny ako v bazéne, potom by táto matematika bola jednoduchá, ale v skutočnosti sú okraje spravidla šikmé, ako môžete vidieť na akejkoľvek pláži. Stúpanie hladiny mora v dôsledku ponorenia zariadenia Human Cube ™ je však v porovnaní s oblasťou oceánov také malé, že na tom nezáleží. Na čom záleží, je, keď máte trvalé stúpanie hladiny morí, pretože deň za dňom, rok za rokom sa objem oceánov zvyšuje natoľko, že sa povrchová plocha oceánu zvyšuje ešte rýchlejšie a rýchlejšie zasahuje do pevniny. To je dôvod, prečo ostrovy a pláže rýchlo miznú, pretože sa naše oceány rozširujú. Randall ma ukázal smerom k táto nádherná stránka NOAA o hypsografickej krivke, ktorú budem musieť dôkladnejšie preskúmať.
