Американский физик Ледерман говорил: «Конечная цель физики — описать вселенную одним-единственным уравнением, которое могло бы уместиться на майке». Говорить о сложном просто — признак гениальности.
Одни из самых известных популяризаторов физики сейчас — Стивен Хокинг (теория космологии; книга «Краткая история времени»), Брайан Грин (теория струн; труд «Элегантная вселенная») и, безусловно, Рендалл Монро.
Говорить о сложном просто — признак гениальности.
Этот бывший работник НАСА, который занимался изучением робототехники, публикует на сайте xkcd.com юмористические комиксы и ведёт блог вопросов-ответов по физике «What If?» (с 2012). На детские, казалось бы, глупые вопросы Рендалл Монро отвечает остроумным научно-популярным языком. Суждения подтверждены формулами, графиками, расчётами и ссылками на источники.
Образовательный проект не прошёл мимо русскоязычной аудитории — появилась команда «Что если?», которая каждую неделю делает качественные адаптированные переводы блога Рендалла.
Журнал Bright выбрал интересные вопросы от читателей и задал свой уникальный вопрос создателям сайта «Что если?». Проверим знания по физике!
ВОПРОС-ОТВЕТ
Теоретически — да; но лишь через 50 миллионов лет: когда свет, отразившийся в тот момент от зеркала, вернется обратно на нашу планету. До того момента мы будем наблюдать гнетущую пустоту.
Практически – нет. В оптическом диапазоне Земля очень слабо светится, да и размер её очень невелик. Так что угловой размер Земли с такого расстояния будет настолько мал, что до зеркала долетит всего пара квантов света. Даже если сделать зеркало побольше, возникнет такая же ситуация: при взгляде с Земли зеркало будет очень мало, испускаемый им свет будет в основном от Солнца. (Никита Менькович)
Я тут почитал (вообще, в биологии не разбираюсь), что в мире существует примерно 8,5 миллионов видов животных. Даже если предположить, что каждого вида хотя бы 10 000 штук, то получится 85 миллиардов единиц животных. А они очень разные по размерам: от огромного голубого кита до каких-нибудь мелких планктоноподобных ракообразных.
Возникает вопрос — где собирать животных: на земле, в воздухе или в воде?
Если на земле, то часть, конечно, будет съедена, водоплавающие все помрут, а летающие — разлетятся. В воде — помрут все, кроме водоплавающих. В воздухе — все, кроме летающих.
Хищников, вообще, немного, и они, как и все животные, не особенно склонны убивать просто потому, что у них есть такая возможность. Хищники убивают для питания, да и травоядные себя в обиду не дадут.
Так что, если будет схватка между прайдом львов и стадом буйволов, я бы поставил на буйволов. Их просто больше, и они, в общем, сильнее. (Никита Менькович)
В самых лучших условиях загасить разовым толчком удастся не больше энергии, чем набирается с каждым метром полёта — это для толчка ногами, который должен быть наиболее сильным. Даже если у вас будет череда камней, то успеть сделать больше одного отталкивания практически нереально — время падения с высоты, например, в 5 метров — около секунды.
Если успеть идеально оттолкнуться от камня один раз при падении с высоты 5 метров, то прилетишь к земле со скоростью немного меньшей 9 м/с — против 10 м/с для падения без камня-компаньона. Под идеальным толчком я подразумеваю, что камень находится прямо у нас под ступнями, а ноги готовы вытолкнуть его (как если бы мы присели в воздухе).
В самом начале XX века в число дисциплин, по которым проводились соревнования на летних Олимпийских играх, входили прыжки в высоту с места. Рекорд составляет 1,655 метра, что даёт нам данные для расчёта энергии толчка ногами. Я предположил, что спортсмен при прыжке поджимал ноги (и расстояние от земли нижней точки тела отмечалось в качестве результата), а обычный человек в таком соревновании смог бы подпрыгнуть на 1 метр. Оценка, конечно, завышенная (хотя выработанный перед падением с 5 метров адреналин помог бы приблизиться к ней), но результаты расчётов, как видим, всё равно показывают, что замедлиться практически не получится.
Особенно было бы интересно, насколько уход камня из-под ног влияет на замедление полёта. Нужно ли толкаться резко, или лучше наращивать силу постепенно? Но тут сложно ответить с ходу: нужно аккуратно задать ограничения на характер толчка (если, например, резко толкнуть камень, то он улетит вниз, и больше мы его не достанем) и более тонко проанализировать возможности наших мышц — то есть учесть ограничения как со стороны механики, так и со стороны анатомии. (Александр Туренко)
Ну, поехали!
В качестве транспортного средства мы, конечно же, выберем самое совершенное, на что способна наука в настоящий момент — межзвёздный зонд «Дедал». Конечно, он ещё не существует «в железе», однако все технологии, необходимые для его производства, а также все конструкторские решения доступны, что называется, здесь и сейчас. Скорость, которую он способен обеспечить, является наивысшей среди всех подобных конструкций — корабль может достичь 12% от скорости света за 4 года непрерывного разгона. Динамика разгонного процесса, конечно, довольно сложна, но для нашего расчёта будет вполне достаточно, если мы примем ускорение за постоянную величину.
Для расчёта времени пути мы воспользуемся специально выведенной формулой, которая даст нам возможность вычислить продолжительность путешествия с учётом разгона и торможения.
Раз световой год равен примерно 9,46*10^15 м, расстояние до Kepler-452b составляет 1,33 *10^19 м, максимальная скорость корабля — 3,66 *10^7 м/с, а ускорение — 0,305 м/с^2, то время полёта от Земли к Kepler-452b составит всего навсего каких-то t ^П= S^П/ V^max + V^max/a^const =1,33 *10^19 /3,66 *10^7 +3,66 *10^7/0,305 = 3,64 *10^11 секунд или 11520 лет.
Таким образом, полное время путешествия составит 23040 лет плюс один год на изучение планеты. Ведь если мы находимся в пути на протяжении почти 23 тысячелетия, то нам совершенно не за чем торопиться, не так ли?
С учётом того, что журнал выходит раз в два месяца, за прошедшее с момента вылета время выйдет 138246 выпусков, и наш изрядно постаревший журналист радостно принесёт статью к выпуску номер 138261.
После чего зайдёт в портал и отправится за следующим материалом в соседнюю галактику.
Команда «Что если?»:
ТОП-5 ИНТЕРЕСНЫХ ПЕРЕВОДОВ ПО ВЕРСИИ КОМАНДЫ «ЧТО ЕСЛИ?»
1. Релятивистский бейсбол
Первая статья, в которой Рендалл задаёт тон всем последующим, демонстрируя масштабные разрушения и взрывы, просто-напросто поместив обычный бейсбольный мяч в нетипичные условия околосветовых скоростей.
2. Телефонная клавиатура
Интересное статистическое исследование о том, как писать осмысленные вещи, совершая как можно меньше (или как можно больше) движений пальцами. Команда «Что если?» постаралась на славу: не просто перевела оригинал, но и сделала аналогичное исследование для русского языка.
3. Уронить гору
Одна из тех статей, в которой Рендалл доводит изначальную идею до абсурда, имитируя разрушение земной цивилизации. Через всю статью красной нитью проходит одна простая мысль: «А что, если уронить её с ещё большей высоты?»
4. Лазерная указка гору
И снова глобальные разрушения происходят из-за безобидных, на первый взгляд, действий. В этой заметке Рендалл пытается уничтожить Луну с помощью лазерных указок.
5. Осушение океанов
Если в кране нет воды, значит где-то она есть. А если воды не будет нигде, и откачивать её будет находящийся в самой глубокой точке океана портал в космос?
Комментарии: |