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

Бейсболист со скоростью подачи 130 км/ч осилит десять жирафов:

Арольдис Чепмен, рекордсмен мира по скорости подачи (зафиксированный рекорд – 105 миль в час (ок. 169 км/ч), мог бы теоретически бросить мяч на высоту 14 жирафов:

Но как насчет других снарядов, помимо мяча? Очевидно, с помощью таких инструментов, как праща, арбалет или изогнутая ракетка-хиестра для баскской пелоты, снаряды можно метать гораздо быстрее. Но давайте для ответа на этот вопрос сосредоточимся на бросках голыми руками.

Бейсбольный мяч, скорее всего, – не идеальный объект, но найти данные по скорости для других снарядов довольно сложно. К счастью, Роальд Брэдсток, британский метатель копья, как-то провел «соревнование по метанию случайных объектов», во время которого метал все подряд, начиная от дохлой рыбины и заканчивая кухонной раковиной. Опыт Брэдстока предоставляет нам массу полезных данных для расчетов[93]. В частности, мы узнаем о том, что лучший снаряд для метания – это мячик для гольфа.

Существует не так уж много документальных описаний того, как профессиональные атлеты бросают мячики для гольфа. К счастью, Брэдсток такой бросок задокументировал, и его рекорд составил 155 м. Спортсмен метал мячик с разбега, и все же у нас достаточно оснований считать, что мячик для гольфа лучше бейсбольного. С точки зрения физики, это логично: ограничивающим фактором при броске в бейсболе служит вращающий момент локтя, и мячик для гольфа, обладающий меньшим весом, позволит руке двигаться чуть быстрее.

Возможно, скорость за счет использования мячика для гольфа удастся увеличить несильно, однако вполне вероятно, что профессиональный бейсболист, у которого есть время заранее потренироваться, сможет метнуть мячик для гольфа быстрее бейсбольного мяча.

Если так, то, если учесть в расчетах торможение о воздух, Арольдис Чепмен мог бы, вероятно, метнуть мячик для гольфа на высоту шестнадцати жирафов:

Похоже, это максимально возможная высота для брошенного человеческой рукой объекта…

…если не брать в расчет способ, который позволит даже пятилетнему ребенку легко побить все эти рекорды.

Смертоносные нейтрино

ВОПРОС: Как близко надо находиться к сверхновой звезде, чтобы получить смертельную дозу нейтринного излучения?

– Др. Дональд Спектор

ОТВЕТ: Словосочетание «смертельная доза нейтринного излучения» звучит весьма странно. Увидев его в первый раз, я даже пришел в некоторое замешательство.

Если вы не имеете отношения к физике, то эти слова вас, может быть, не удивят, поэтому вот вам контекст, чтобы объяснить, почему эта мысль так удивляет меня.

Нейтрино – это призрачные частицы, которые еле-еле взаимодействуют с окружающим миром. Посмотрите на вашу руку – около миллиарда нейтрино, излученных Солнцем, проходят через нее в эту самую секунду.

Хорошо, можете перестать смотреть на свою руку.

Причина, по которой вы не замечаете поток нейтрино, заключается в том, что эти частицы по большей части игнорируют обычную материю. В среднем только один нейтрино из этого огромного потока раз в несколько лет столкнется с одним из атомов вашего тела[94].

Нейтрино настолько призрачные создания, что вся Земля для них проницаема: практически весь солнечный поток нейтрино проходит через нее, не испытывая никаких затруднений и без всяких последствий. Чтобы отслеживать нейтрино, люди строят гигантские резервуары, в которых содержатся сотни тонн материала, в надежде зафиксировать след единственного нейтрино, летящего от Солнца.

Это значит, что, когда ускоритель частиц (который производит нейтрино) хочет отправить поток этих частиц на детектор, который находится где-то в другом месте, ускорителю нужно просто прицелиться в сторону этого детектора, даже если тот находится на обратной стороне Земли!

Поэтому слова о «смертельной дозе нейтринной радиации» звучат странно – здесь объединены несопоставимые масштабы. Это как английская идиома «сбить с ног перышком»[95] или фраза «футбольный стадион, до верху полный муравьев»[96]. Если у вас есть некоторые познания в математике, то это можно сравнить с формулой ln([(x))]e – не то чтобы в ней совсем не было смысла, просто нельзя себе представить ситуацию, в которой она бы применялась[97].

Ко всему прочему, не так-то просто произвести достаточно частиц нейтрино, чтобы заставить хотя бы одну из них взаимодействовать с материей, – трудно представить себе условия, при которых их будет так много, чтобы они могли причинить вам вред.

Сверхновые как раз предоставляют нам такие условия. Задавший этот вопрос доктор Спектор, физик из колледжа Хобарт-и-Уильям-Смит, поделился со мной простым правилом оценки размера сверхновых: сколь большими они бы ни казались, в реальности они еще больше.