Читать книгу "А что, если?.. Научные ответы на абсурдные гипотетические вопросы - Рэндалл Манро"

Чтобы повысить температуру слоя воздуха перед вашим телом на 20 °С (скажем, от нуля до комнатной температуры), нужно ехать со скоростью 200 м/с.

Самые быстрые наземные средства передвижения над уровнем моря, приводимые в движение мускульной силой человека, – это лигерады (лежачие велосипеды) с аэродинамическими обтекателями. Их максимальная скорость – около 40 м/с, скорость, на которой человек едва-едва развивает тягу, достаточную для преодоления возникающего лобового сопротивления воздуха.

Поскольку лобовое сопротивление пропорционально квадрату скорости, будет сложно преодолеть этот предел. Чтобы ехать на велосипеде со скоростью 200 м/с, потребуется примерно в 25 раз больше сил, чем если вы разгоняетесь до 40 м/с.

На этих скоростях не нужно волноваться по поводу температуры окружающей среды. Быстрый расчет показывает, что, если бы ваше тело выполняло такой объем нагрузок, его температура достигла бы смертельного уровня за несколько секунд.

ВОПРОС: Сколько места физически занимает Интернет?

– Макс Л.

ОТВЕТ: Есть много способов оценки объема информации, которая хранится в Интернете, но есть один любопытный вариант: просто посмотреть, какой объем занимают носители информации, которые мы (как вид в целом) покупаем.

Электронная промышленность производит около 650 миллионов жестких дисков в год. Если большая их часть – диски 3,5 дюйма, то в секунду производится восемь литров (2 галлона) жестких дисков.

А значит, все жесткие диски, произведенные за последние годы (при том, что объемы их производства постоянно растут), едва заполнят один большой нефтеналивной танкер. Так что, если считать таким образом, Интернет занимает меньше места, чем танкер.

ВОПРОС: А что, если прикрепить взрывчатку С-4 к бумерангу? Будет ли такое оружие эффективным или эта идея и в самом деле такая глупая, как выглядит?

– Чэд Мачевски

ОТВЕТ: Оставим в стороне вопросы аэродинамики – мне просто интересно: а какое тактическое преимущество вы предполагаете получить в том случае, если промахнетесь и бумеранг со взрывчаткой прилетит обратно?

Все, что вы хотели знать про молнию…

Прежде чем продолжить, я хочу еще раз напомнить: я не эксперт по безопасности во время грозы.

Я рисую картинки в Интернете. Я люблю смотреть, когда что-нибудь горит или взрывается, а значит, не всегда могу действовать в ваших интересах. Настоящие специалисты по безопасности во время грозы – это ребята из Национальной погодной службы США.

Ладно. С этим разобрались…

Чтобы ответить на нижеследующие вопросы, нам нужно понять, куда с наибольшей вероятностью ударит молния. Чтобы узнать это, есть отличный способ, и я вам прежде всего о нем расскажу: прикатите откуда-нибудь воображаемый[41] шар диаметром 60 м, установите его на местности и обратите особое внимание на точку, в которой он касается земли.

В этом разделе я отвечу на несколько разных вопросов, касающихся молнии. Говорят, что молния бьет в самую высокую точку на местности. Это одно из тех раздражающих своей неточностью утверждений, которые сразу вызывают массу вопросов. Самую высокую – в пределах какого радиуса? Я хочу сказать, что не все же молнии бьют в Эверест. Но будет ли молния выбирать самого высокого человека в толпе? Самый высокий человек, которого я знаю, это, вероятно, канадский писатель, программист и автор комиксов Райан Норт. Стоит ли мне стоять рядом с ним во время грозы – или это небезопасно? И вообще – стоит ли мне стоять рядом с Райаном из каких бы то ни было соображений?…

Наверное, мне все-таки стоит отвечать на вопросы, а не задавать их.

Так как же молния выбирает цель?

Удар молнии начинается с ветвящегося электрического заряда – «лидера молнии», который спускается с тучи. Он идет вниз со скоростью, составляющей десятки или даже сотни километров в секунду и преодолевает несколько километров до земли за несколько десятков миллисекунд.

У лидера довольно низкая сила тока – порядка 200 А. Этого достаточно, чтобы вас убить, но это ничто по сравнению с тем, что будет дальше. После того как лидер достигает земли, электрический заряд облака и земли выравнивается, высвобождая где-то около 20 000 А. Это и есть та ослепляющая вспышка, которую мы видим. Она поднимается обратно со скоростью, сопоставимой со скоростью света, преодолевая расстояние меньше чем за миллисекунду[42].

То место на земле, куда, как мы видим, «бьет» молния, – это та точка, где лидер впервые коснулся поверхности. Лидер спускается через атмосферу маленькими скачками, прокладывая себе путь к (обычно) положительно заряженной поверхности земли. Однако в момент, когда лидер «решает», куда ему устремиться дальше, он «чувствует» этот заряд только в радиусе нескольких десятков метров от себя. Если в этом радиусе имеется что-то, соединенное с положительно заряженной землей, заряд немедленно устремляется туда, в остальных случаях он перемещается в более или менее случайном направлении, и процесс повторяется.

Вот тут мы и используем 60-метровую воображаемую сферу. Это способ определить, какие точки лидер почувствует в первую очередь – точки, на которые он может перепрыгнуть в следующий (последний) шаг.

Чтобы разобраться, куда может ударить молния, давайте покатим по земле нашу воображаемую сферу диаметром 60 м[43]. Огромный шар перекатывается через деревья и здания, однако не проходит сквозь них (и не подминает их). Места, где поверхность шара соприкасается с чем-либо – с верхушкой дерева, столбом изгороди, игроком на поле для гольфа, – и есть вероятные мишени молнии.

Это значит, что можно рассчитать «тень» молнии вокруг объекта высотой h на плоской поверхности.