gov-civil-vilareal.ptThe Human Cube: Menneskehedens volumen
>Her er en underlig tanke.
Vi ved, at der er ca. 7,6 milliarder mennesker på Jorden (og vokser). Det er en del! Skrevet ud, det er 7.600.000.000 mennesker, der trækker vejret, tænker, læser sociale medier, laver ... bare eksisterende.
Det er så stort et antal, at det er næsten umuligt at visualisere. For at vide: Hvis du stillede alle op fra top til tå (forudsat en gennemsnitlig højde på 170 centimeter , som er tæt nok til estimering), ville vi strække os omkring 13 millioner kilometer. Det er 30 gange afstanden til Månen.
Hmmmm. Jeg har en idé til en billig måde at lave en rumelevator ...
Det er også nok at strække sig rundt i verden godt over 300 gange. Det er en dejlig tanke, selvom det kan gøre trafikken vanskeligere.
Ikke i målestok. Kredit: SVG Silh
Så ja, det er en lang række, men - og det er det store spørgsmål, måske bogstaveligt talt - Hvis du tog alle mennesker på Jorden og sløjfede dem sammen, hvor meget volumen ville det så tage op?
hvordan du gør din baby daddy jaloux
Det kan synes svært at svare på - mennesker er lidt uregelmæssige i form, så du kan ikke bare antage, at vi er en cylinder eller en kugle eller en triaxial ellipsoid og bruge en matematisk formel til at tilnærme vores volumen - men faktisk hvis du kender en lille trick det er let.
Tricket er dette: Mennesker er næsten nøjagtig den samme tæthed som vand.
Det har du sikkert selv oplevet. Hvis du hopper i poolen (eller en anden tilstrækkelig stor vandmængde), flyder du, men bare knap. Hvis du trækker vejret dybt, stiger du, og hvis du slipper det ud, synker du; så vi skal være meget tæt på vandets tæthed. Og du har sikkert hørt vi er mest vand , så det er egentlig ikke overraskende, at vi er omtrent den samme tæthed.
Hvordan jeg ved, at mennesker er omtrent den samme tæthed som vand: Han hverken synker hurtigt i bunden eller flyver hjælpeløst ved overfladen. Kredit: Dion Hinchcliffe
er ren og stimpy et børneshow
Vand har en densitet på 1 gram pr. Kubikcentimeter (eller cc; til sammenligning er 1 cc meget omtrent halvdelen af volumenet af spidsen af din pinky til den første kno; eller, mindre anatomisk og mere nørdet, på størrelse med en seks-sidet dør). Så hvis du kender din masse i gram, er det lig med din volumen i cc! Jeg har en masse på cirka 75 kilo, eller 75.000 gram. Så jeg har et volumen på 75.000 cc (eller, hvis du foretrækker det, 75 liter eller 75 millioner kubik millimeter; jeg elsker det metriske system).
Det gennemsnitlige menneske har en masse på omkring 62 kg eller 62.000 gram. Det betyder, at et menneskes gennemsnitlige volumen er 62.000 kubikcentimeter. For at få den samlede mængde af den menneskelige race skal du blot gange det med 7,6 milliarder: 470 billioner cm3.
Det er en underlig mængde at forstå. Det svarer til 470 millioner kubikmeter.
Nix. Stadig for hårdt. Hvad med dette: 0,47 kubik kilometer.
En terning lavet af alle mennesker på Jorden i forhold til Golden Gate Bridge. Skalaen er tæt, men ikke perfekt på grund af perspektiv. Kredit: Besætning og officerer for NOAA Ship MILLER FREEMAN / Phil Plait
Ah, det er bedre; lidt mindre end en halv kubik km. Det er en stor terning! I hvert fald efter hverdagens standarder. Jeg må indrømme, at det er mindre, end jeg ville have gættet. Hvis du stablede alle sammen i en Human Cube (hmmm, det skal jeg varemærke), ville det være omkring 770 meter på en side. Det er ikke meget! Form os til en kegleformet stak og stik den i Rocky Mountains, og den ville gå tabt; et lille bjerg ville gå tabt blandt de sande giganter. Du ville ikke engang lægge mærke til os. Bortset fra det faktum, at vi er lavet af uklare organer og sådan og ikke meget hård granit, så de efterfølgende begivenheder ville være ekstremt grimme. Men alligevel tror jeg, at du forstår min mening. [Bemærk til kræsne matematiske pedanter: Det gennemsnitlige menneske kan være mere eller mindre end det tal, jeg brugte, men en lille usikkerhed vil ikke gøre den store forskel i terningens dimensioner, fordi du tager terningens rod af volumenet, så selv en 10% forskel i masse ændrer næppe dimensionerne.]
Det går op for mig, at hvis vi alle kunne samles sammen, Voltron-lignende, så ville vi lave en enkelt megahuman (virkelig 7,6 gigahuman) næsten 3,4 kilometer høj. Det er et stort menneske.
Panhuman Phil kigger over tinderne. Kredit: Phil Plait
Selvom det er sjovt at smadre mennesker sammen og se, hvad vi kan lave, anede jeg ikke, hvad jeg skulle gøre med disse oplysninger, da jeg lavede denne matematik, bortset fra at det er lidt sejt, og tallene er sjove at lege med. Men er det nyttigt på nogen måde?
Jeg havde brug for en, hvis hjerne fungerer anderledes end min. Så jeg sendte en note til Randall Munroe at spørge ham, hvad han syntes at kende mængden af Human Cube ™ kunne være godt for. Han svarede straks (jeg mener med det samme) tilbage og sagde, at du kunne bruge det til at beregne, hvor meget havstigning du ville få, hvis alle på Jorden pludselig blev en perledykker.
Jeg elsker mine venner.
Jeg tænkte over dette et øjeblik og indså, at dette er lettere at beregne, end du måske tror. Volumen = areal x højde, ikke? Hvis vi nedsænker Human Cube ™ i havet, er mængden, havstanden stiger, mængden af Human Cube ™ divideret med havets overfladeareal!
Det jordens område dækket af vand er omkring 362 millioner kvadratkilometer. 0,471 kubik kilometer / 362 millioner kvadratkilometer = 1,3 x 10-9kilometer eller 0,0000000013 km. Det svarer stort set til en mikron, en milliontedel af en meter.
Øh, ja. Det er ikke meget. Det er 1/100thbredden af et menneskehår eller en stak atomer omkring 10.000 atomer høje, afhængigt af atomet (vi er for det meste hydrogen, ilt og kulstof, som varierer i størrelse, men er meget groft 10-4mikron i diameter).
Hej, det er faktisk interessant! Hvis du adskilte ethvert menneske på jorden atom for atom og spredte dem ud, så de bare næsten ikke rører hinanden, kunne du let dække hele planeten mange gange.
Interessant, ja, men også ewwwww. Menneskeligt tæppe. Det varemærker jeg ikke.
kid, der ville være konge anmeldelser
'hvad hvis?' er en vidunderlig blog/tegneserie, der besvarer ulige og fantastiske spørgsmål om videnskab. Kredit: Randall Munroe
I øvrigt, Randall gjorde en hvad hvis? artikel, der ligner denne , og bemærker, at stigningen i havniveauet er omkring 3 millimeter om året. Det skyldes global opvarmning , som både smelter is og forårsager termisk ekspansion i havene (dvs. når du opvarmer vand, ekspanderer det).
3 mm / år = 3.000 mikron / år = 8 mikron / dag. Det betyder, at den globale opvarmning øger havniveaustigningen mere på fire timer, end at dumpe alle mennesker i havet. Huh.*
Da jeg talte med ham, sagde Randall også, at mængden af mennesker kunne bruges til at beregne det gennemsnitlige antal mørkt stof partikler i et menneske. Det er rigtigt! Men det er ikke så let at få det tal. Vi kender den gennemsnitlige tæthed af mørkt stof i solsystemet (det vil sige masse pr. Volumen, så kald det gram pr. Cc), fordi vi ved, hvor meget den samlede tyngdekraftseffekt det har på galaksen, og det fortæller os dens densitet, men vi kender ikke massen af de enkelte partikler (for lad os se det, vi ved endnu ikke, hvad mørkt stof er), så vi kan ikke med sikkerhed sige, hvor mange partikler der er i dig lige nu.
Men vi kan tage et skub i det. Tætheden af mørkt stof lokalt er meget groft 5 x 10-25gram pr cc. Multiplicering med et menneskes gennemsnitlige volumen (62.000 cc) betyder, at du personligt har omkring 3 x 10-tyvegram mørkt stof i dig på et givet tidspunkt.
hytte i skoven forældreguide
Det er sjovt for mig. I universet som helhed overmasser mørkt stof almindeligt stof med cirka 6 til 1. Men i dig overgår normalt stof mørkt stof med 2 x 1024! Det er to septillioner gange. Selvfølgelig er universet som helhed meget større og meget mindre tæt, end du er, hvilket vipper vægten meget alvorligt den anden vej, når du træder langt nok tilbage. Ikke for noget.
3 x 10-tyvegram er et meget lille tal. Til sammenligning er det omkring 15.000 gange massen af en proton. Alt i alt betyder det, at hele menneskeheden har omkring 2,3 x 10-10gram mørkt stof inde i os kollektivt hele tiden. Jeg tror ikke, vi ville lave en særlig god detektor. Der går mit NSF -forslag.
Så Human Cube ™ har jo en vis brug, i hvert fald som et tankeeksperiment! Og der kan være flere måder at bruge dette bind i sjove eksempler, men ved du hvad?
Nok. Min hjerne er træt (sandsynligvis på grund af at have 7 x 10-22gram mørkt stof i det). Så jeg tror, jeg er færdig.
I øvrigt: Jeg elsker at lege med numre som dette, og jeg er anstændig nok til at finde på sjove måder at manipulere dem på, men Randall overgår mig som en supernova, der overhaler en whelk. Og det skal bemærkes, at sådan noget sker hver eneste gang, jeg taler med Randall. Dette bør ikke overraske dig.
P.S. En version af denne artikel dukkede først op i mit Bad Astronomy Newsletter . Hvis du abonnerer, vil du se nogle ideer, der udspiller sig længe, før de offentliggøres. Plus masser af andre ting.
* Jeg vil tilføje, at det faktisk ikke er så enkelt. Hvis oceanernes sider (hvor de møder kontinenter) var lodrette vægge som i en swimmingpool, ville denne matematik være enkel, men faktisk er kanterne generelt skrånende, som du kan se på enhver strand. Stigningen af havniveauet på grund af nedsænkning af Human Cube ™ er imidlertid så lille i forhold til havets areal, at det ikke gør noget. Hvor det betyder noget er, når du har vedvarende havstigning, fordi dag efter dag, år efter år, øges mængden af oceanerne nok til, at havets overfladeareal stiger endnu hurtigere, og der kommer hurtigere ind på land. Det er derfor, øer og strande hurtigt forsvinder, når vores oceaner udvider sig. Randall pegede mig mod denne vidunderlige NOAA side om den hypsografiske kurve, som jeg bliver nødt til at undersøge mere grundigt.
