gov-civil-vilareal.ptFØLG OPP: Menneskets volum ... hvis alt rommet i atomene våre er fjernet
>For en liten stund siden skrev jeg et morsomt stykke om det totale volumet opptatt av mennesker på denne planeten . Det var et av de inaktive spørsmålene jeg noen ganger tenker på, og innså at det er en relativt enkel måte å finne ut av det på. Jeg vet at jeg ikke er unik på noen måte på denne måten, men jeg tror jeg hadde noen ganske uvanlige applikasjoner for denne kunnskapen (takket være min venn Randall ).
Det volumet er forøvrig omtrent 470 millioner kubikkmeter. En anstendig mengde; Hvis du ville ha en kubisk boks som var stor nok til å stappe hvert menneske inn uten luft mellom dem, måtte den være 770 meter på siden. Det er tre ganger høyden på vannet i San Francisco Bay til toppen av tårnene på Golden Gate Bridge (forutsatt at din Human Cube ™ ville flyte ... som det ville, et ganske viktig poeng jeg tar i den artikkelen).
Så ja, matematikken og konseptene var morsomme å leke med.
Men!
hierofanten omvendt kjærlighet
På Twitter, et par av mennesker spurte om hvor mye volum vi ville ta hvis all plassen i atomene våre ble fjernet også. Hu h! Jeg kunne ha sparket meg selv da jeg så det; Jeg tenkte ikke på det da jeg skrev artikkelen, men det virker som et åpenbart spørsmål i ettertid (vel, åpenbart for meg, en komplett vitenskap og matematikk). I mine beregninger antok jeg bare at vi alle ville bli klemt sammen uten luft mellom oss, men dette legger til en ape i skiftenøkkelen. Men morsomt, så la oss se.
Et atom er stort sett tomt rom. Elektroner suser rundt kjernen ganske langt ute, relativt sett. En analogi: Hvis et atom er på størrelse med et fotballstadion, vil kjernen være omtrent på størrelse med en drue som sitter på 50 yards -linjen. De nærmeste elektronene ville alle være ute i neseblødningsdelen av blekerne*.
Så hvis du fjerner alt det tomme rommet, i utgangspunktet knuser elektronene ned i kjernen, hvor mye tettere ville det være?
Vel, vi har et ekte Universe-eksempel på dette: nøytronstjerner . De er kjernene til massive stjerner som faller sammen etter selve stjernen eksploderer . På en måte blir elektronene virkelig knust inn i protonene i kjernen for å lage nøytroner (ikke glem å legge til en skvett antineutrinoer ellers fungerer ikke oppskriften din ). Disse støter deretter opp sammen med praktisk talt ingen mellomrom mellom dem!
Så hvis vi vet hvor tette nøytronstjerner er, kan vi finne ut hvor mye volum vi ville oppta hvis vi var komprimert på samme måte.
Og det gjør vi. Veldig grovt, nøytronstjernemateriale (kallenavnet neutronium, et ord jeg elsker) har en tetthet av ca 1014gram per kubikkcentimeter - det er 100 billioner, eller 100 000 000 000 000 000 gram. Dette avhenger av mange faktorer, så vi kan ta dette tallet som en gjetning av størrelsesorden, sannsynligvis rett innenfor en faktor 10. Nær nok, så jeg skal bare løpe med det.
Den totale massen av mennesker på jorden er omtrent 470 billioner gram. Så denne matematikken er enkel! Det betyr at hvis vi ble omgjort til nøytronium, ville vi okkupere omtrent 4,7 cm3. Det er en terning på 1,6 centimeter på en side, litt mindre enn størrelsen på spissen av min pinky til den første knoken. Hvis det var en kule ville den være omtrent på størrelse med en tyggegummi†.
Vel nå. Det er ydmykende.
Forresten, tyngdekraften du ville føle fra den menneskelige nøytroniumballen ™ hvis du holdt den i hånden din (hvis du kunne holde den i hånden), ville være omtrent 30 000 ganger overflatetyngden til jorden. Det er, um, mye. Bedre å ikke komme for nært; de tidevann vil rive hånden din fra hverandre. Resten av dere kommer heller ikke til å klare seg bedre.
Av nysgjerrighet beregnet jeg også rømningshastigheten til Human Neutronium Ball ™. Dette er hastigheten noe må bevege seg for å unngå å falle tilbake til objektet; for eksempel hvis du kaster en stein med 11 kilometer i sekundet, flyr den bort fra jorden for alltid, og faller aldri ned igjen (noe mindre enn det og jordens tyngdekraft vil til slutt bremse den til et stopp og deretter trekke den tilbake). Rømningshastighet avhenger av gjenstandens masse og hvor stor den er. Gjør regnestykket , Fant jeg rømningshastigheten til Human Neutronium Ball ™ til bare 77 meter per sekund!
Det er ikke mye i det hele tatt, bare 277 kilometer i timen. Raskere enn motorveihastigheter, men bare med en faktor 3 eller så. Jeg forventet at den skulle være mye høyere, men da innså jeg at ballen er liten, bare 1 cm i radius. Tyngdekraften faller av med kvadratet på avstanden, så når du er 10 cm unna det, har kraften du føler falt med 100. Gå ut 100 meter og tyngdekraften du føler vil falle med 100 millioner. Så du trenger ikke å gå veldig langt for å føle mye mindre tyngdekraft, noe som betyr en lavere rømningshastighet. Hu h.
Uansett, for å komme tilbake til volumet, er en alternativ måte å tenke på hele saken at mens mennesker opptar et kubikkvolum omtrent tre fjerdedels kilometer på en side, ville en tilsvarende mengde nøytronstjerne bare være 1,6 cm på siden. Sett dem ved siden av hverandre, og du vil ikke engang legge merke til nøytronstjernekuben.
... eller ville du? Hvis du faktisk skulle prøve dette (enten ved å hente ut den riktige mengden nøytronstjerne, som har sine egne vanskeligheter, eller komprimere alle mennesker som en Bond-skurk på neste nivå eller Doctor Who baddie), at den lille kuben ville falle rett gjennom jorden! Jordens overflate har så lav tetthet sammenlignet med Human Neutronium Ball ™ at tyngdekraften på planeten vår ville trekke den rett ned til kjernen, nesten ved fritt fall. Til nøytronium er jorden nær et vakuum. Et spøkelse.
Hvis hjernen din ikke har blitt tilstrekkelig trent (eller eksorcert) av alt dette, la meg snu den igjen. Hvis en klump av nøytronstjernestørrelser av sukkerkube har så mye masse som hele menneskeheten, tenk på massen til en hel nøytronstjerne, 20 kilometer på tvers! Vanligvis har de omtrent like mye masse i seg som solen. Solen. I en ball på størrelse med en anstendig by.
God of war 4 foreldre guide
Jeg har sagt det før, og jeg sier det igjen: SCIENCE! Jeg elsker disse tingene.
P.S. En versjon av denne artikkelen (og den opprinnelige om menneskets totale volum) dukket først opp i mitt nyhetsbrev om dårlig astronomi . Noen ganger leker jeg med ideer der, og utvider dem deretter for bloggen. Jeg har også mange andre morsomme ting der.
* Dette er en analogi, husk deg, og virkeligheten er litt mer komplisert. Du trenger kvantemekanikk for å gjøre dette riktig, og gjerne en god venn av meg har laget en video om det :
† La oss si at Humanity Crushing Device ™ ikke er så bra som salgsbrosjyren lovet, og kan bare presse folk ned til hvit dverg tetthet. Dette er fortsatt fenomenalt tett, men bare omtrent 108gram per cc-en milliondel av tettheten til nøytronstjernen. Det ville være en terning bare omtrent 1,6 meter på siden. Jeg er gjennomsnittlig høyde, omtrent 177 cm, så denne terningen ville være kortere enn jeg er! Likevel, hvis du fortsetter å lese hovedteksten ovenfor, kan du sette pris på hvorfor jeg ikke vil stå i nærheten av den.
