gov-civil-vilareal.ptOPFØLGNING: Menneskehedens volumen ... hvis alt rummet i vores atomer er fjernet
>For et stykke tid siden skrev jeg et sjovt stykke om det samlede volumen besat af mennesker på denne planet . Det var et af de inaktive spørgsmål, jeg nogle gange tænker på, og indså, at der er en relativt let måde at finde ud af det på. Jeg ved, at jeg på ingen måde er unik på denne måde, men jeg tror, jeg havde nogle ret usædvanlige applikationer til denne viden (takket være min ven Randall ).
hvad skal jeg være til halloween 2018
Denne mængde er i øvrigt omkring 470 millioner kubikmeter. Et anstændigt beløb; hvis du ville have en kubisk kasse, der var stor nok til at proppe ethvert menneske ind uden luft imellem dem, skulle den være 770 meter på siden. Det er tre gange højden af vandet i San Francisco -bugten til toppen af tårnene på Golden Gate Bridge (forudsat at din Human Cube ™ ville flyde ... hvilket den ville, en temmelig vigtig pointe, jeg gør i den artikel).
Så ja, matematikken og begreberne var sjove at lege med.
Men!
På Twitter, et par af mennesker spurgt om, hvor meget volumen vi ville optage, hvis alt rummet i vores atomer også blev fjernet. Huh! Jeg kunne have sparket mig selv, da jeg så det; Jeg tænkte ikke på det, da jeg skrev artiklen, men det virker som et oplagt spørgsmål i bakspejlet (ja, indlysende for mig, en komplet videnskab og matematik). I mine beregninger antog jeg bare, at vi alle ville blive klemt sammen uden luft mellem os, men dette tilføjer en abe i skruenøglen. Dog sjovt, så lad os se.
Et atom er for det meste tomt rum. Elektroner suser omkring kernen temmelig langt ude, relativt set. En analogi: Hvis et atom er på størrelse med et fodboldstadion, ville kernen være på størrelse med en drue, der sidder på 50 yards -linjen. De nærmeste elektroner ville alle være ude i næseblodeafsnittet af blegerne*.
Så hvis du fjerner alt det tomme rum og stort set smadrer elektronerne ned i kernen, hvor meget tættere ville det være?
hvad betyder det, når din eks dukker op i dine drømme
Nå, vi har et reelt univers-eksempel på dette: neutronstjerner . De er kernerne af massive stjerner, der falder sammen efter selve stjernen eksploderer . På en måde er elektronerne virkelig smadret ind i protonerne i kernen for at skabe neutroner (glem ikke at tilføje et strejf af antineutrinoer ellers virker din opskrift ikke ). Disse støder derefter sammen med stort set ingen plads mellem dem!
Så hvis vi ved, hvor tæt neutronstjerner er, kan vi finde ud af, hvor meget volumen vi ville optage, hvis vi var komprimeret på samme måde.
Og det gør vi. Meget groft, neutronstjernemateriale (kaldet neutronium, et ord jeg elsker) har en tæthed af cirka 1014gram per kubikcentimeter - det er 100 billioner eller 100.000.000.000.000.000 gram. Dette afhænger af mange faktorer, så vi kan tage dette tal som et gæt på en størrelsesorden, sandsynligvis lige inden for en faktor 10. Tæt nok på, så jeg bare løber med det.
Den samlede masse mennesker på Jorden er omkring 470 billioner gram. Så denne matematik er let! Det betyder, at hvis vi blev omdannet til neutronium, ville vi indtage omkring 4,7 cm3. Det er en terning på 1,6 centimeter på en side, lidt mindre end størrelsen på spidsen af min pinky til den første kno. Hvis det var en kugle, ville det være på størrelse med en tyggegummi†.
Godt så. Det er ydmygende.
4 14 engelnummer
I øvrigt ville den tyngdekraft, du ville føle fra den Human Neutronium Ball ™, hvis du holdt den i din hånd (hvis du kunne holde den i din hånd) være omkring 30.000 gange Jordens overfladetyngde. Det er, um, meget. Bedre ikke komme for tæt på; det tidevand vil rive din hånd fra hinanden. Det går heller ikke meget bedre for jer andre.
Af nysgerrighed har jeg også beregnet flugthastigheden for Human Neutronium Ball ™. Dette er den hastighed noget skal bevæge sig for at undgå at falde tilbage til objektet; for eksempel, hvis du kaster en sten med 11 kilometer i sekundet, vil den flyve væk fra Jorden for evigt og aldrig falde ned igen (noget mindre end det og Jordens tyngdekraft vil i sidste ende bremse den til et stop og derefter trække den tilbage). Flugthastighed afhænger af objektets masse og hvor stor den er. Gør regnestykket , Fandt jeg flugthastigheden af Human Neutronium Ball ™ til kun 77 meter i sekundet!
Det er slet ikke meget, kun 277 kilometer i timen. Hurtigere end motorvejshastigheder, men kun med en faktor 3 eller deromkring. Jeg forventede, at det ville være meget højere, men så indså jeg, at bolden var lille, kun 1 cm i radius. Tyngdekraften falder med afstandens kvadrat, så når du er 10 cm væk fra den, er den kraft, du føler, faldet med 100. Gå ud 100 meter, og tyngdekraften, du ville føle, ville falde med 100 millioner. Så du behøver ikke gå meget langt for at føle meget mindre tyngdekraft, hvilket betyder en lavere flugthastighed. Huh.
Alligevel, når man vender tilbage til volumen, er en alternativ måde at tænke på det hele, at mens mennesker indtager et kubikvolumen cirka trekvart kilometer på en side, ville en tilsvarende mængde neutronstjerne kun være 1,6 cm på en side. Læg dem ved siden af hinanden, og du vil ikke engang bemærke neutronstjernekuben.
... eller ville du? Hvis du rent faktisk ville prøve dette (enten ved at øse den passende mængde neutronstjerne, der har sine egne vanskeligheder, eller komprimere alle mennesker som en Bond-skurk på næste niveau eller Doctor Who baddie), at den lille terning ville falde lige igennem jorden! Jordens overflade har en så lav densitet i forhold til den Human Neutronium Ball ™, at vores planets tyngdekraft ville trække den lige ned til kernen, næsten ved frit fald. Til neutronium er Jorden tæt på et vakuum. Et spøgelse.
Hvis din hjerne ikke er blevet tilstrækkeligt trænet (eller eksorceret) af alt dette, lad mig vende den om igen. Hvis en klump af neutronstjernestoffer af sukkerterning har lige så meget masse som hele menneskeheden, så tænk på massen af en hel neutronstjerne, 20 kilometer på tværs! Typisk har de omtrent lige så meget masse i sig som Solen. Solen. I en bold på størrelse med en anstændig by.
Jeg har sagt det før, og jeg siger det igen: SCIENCE! Jeg elsker disse ting.
P.S. En version af denne artikel (og den originale om menneskets samlede volumen) dukkede først op i mit Bad Astronomy Newsletter . Nogle gange leger jeg med ideer der, og udvider dem derefter til bloggen. Jeg har også masser af andre sjove ting der.
hvor de vilde ting er filmvurdering
* Dette er en analogi, vel at mærke, og virkeligheden er en smule mere kompliceret. Du har brug for kvantemekanik for at gøre dette rigtigt og heldigvis en af mine gode venner har lavet en video om det :
† Lad os sige, at din Humanity Crushing Device ™ ikke er så god som salgsbrochuren lovede, og kan kun presse folk ned til hvid dværg massefylde. Dette er stadig fænomenalt tæt, men kun omkring 108gram pr. cc-en milliontedel af neutronstjernens tæthed. Det ville være en terning kun omkring 1,6 meter på siden. Jeg er gennemsnitlig højde, cirka 177 cm, så denne terning ville være kortere end jeg er! Alligevel, hvis du fortsætter med at læse hovedteksten ovenfor, kan du sætte pris på, hvorfor jeg ikke ville stå i nærheden af den.
