Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Регистрируясь, я даю согласие на обработку данных и условия почтовых рассылок.
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam
Пикабу Игры +1000 бесплатных онлайн игр В Битве героев вас ждут захватывающие приключения: сражайтесь с ордами монстров, исследуйте десятки уникальных локаций и собирайте мощное снаряжение. Объединяйтесь с кланом, чтобы вместе преодолеть испытания и победить самых грозных врагов. Ведите своего героя к славе и триумфу!

Битва Героев

Ролевые, Приключения, Мидкорные

Играть

Топ прошлой недели

  • solenakrivetka solenakrivetka 7 постов
  • Animalrescueed Animalrescueed 53 поста
  • ia.panorama ia.panorama 12 постов
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая «Подписаться», я даю согласие на обработку данных и условия почтовых рассылок.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Моб. приложение
Правила соцсети О рекомендациях О компании
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды МВидео Промокоды Яндекс Маркет Промокоды Пятерочка Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Промокоды Яндекс Еда Постила Футбол сегодня
0 просмотренных постов скрыто
35
Warrapan
Warrapan
Стендовый моделизм
Серия Гусеничная техника Холодной Войны и современности

Концепции будущего. PL-01⁠⁠

1 год назад

Технический прогресс идёт семимильными шагами и затрагивает абсолютно все сферы человеческой деятельности. И так уж устроено общество, что оружие, военная техника и прочие способы умерщвления себе подобных развиваются быстрее всего. Становится несколько не по себе, стоит лишь подумать, что такой символ войны, брутальной мощи и инженерного гения, как танк, и появился-то собственно чуть более ста лет назад! Удивительно, насколько быстро эти первые нелепые, громоздкие, малоподвижные, чрезвычайно ненадёжные и адски некомфортные для экипажа изделия превратились в универсальных солдат любого поля боя, прекрасно сочетающих три основные черты танка - мобильность, огневую мощь и защищённость. Впрочем, учитывая скорость прогресса надо понимать, что те машины, которые мы считаем современными на данный момент по сути уже устарели. Американский M1 Abrams - старик, прошедший множество модернизаций. Примерно то же можно сказать и о германском Leopard 2, и британском Challenger 2. Даже самый современный европейский ОБТ - французский Leclerc - родом из 1980-х годов. Более свежими разработками могут похвастаться на Ближнем Востоке и в Азии, однако все эти машины не сильно отличаются от уже существующих. Но ведь Pz.Kpfw.VI Tiger сильно отличался от Mk.V, и в свою очередь Т-64 сильно отличался от «Тигра»... Так какой же он будет - танк будущего?

1/5

Лёгкие танки разных эпох - Renault FT-17, M3A1 Stuart, AMX-13, PL-01

Польское танкостроение никогда не могло похвастаться самостоятельностью и уникальностью, впрочем имело и некоторые заметные успехи. Самые первые танки и бронеавтомобили, попавшие на вооружение Войска Польского были иностранного производства, закупленные для нужд армии. В 1930-х годах было разработано несколько собственных проектов различных танков начиная от лёгкого плавающего и заканчивая многобашенным тяжёлым, однако ни один из них не был полностью реализован. Весьма удачным был танк 7ТР («Семитонный польский»), созданный на базе английского Vickers 6-ton, но с более мощным двигателем и более рациональным вооружением. Неплохо себя показала и танкетка TKS, полученная путем рационализации и усовершенствования снова английского образца - танкетки Carden-Lloyd. Однако собственное польское танкостроение прекратилось в 1939-40 годах, когда часть страны была оккупирована Германией, а часть - Советским Союзом. По окончании Второй Мировой Польша так и не стала полноценно самостоятельной страной, оставаясь прокси СССР, соответственно и собственного танкостроения ей как бы и не требовалось. На вооружение принимались советские танки, других не предусматривалось. В 1990-х, после крушения советского колосса, в состав Войска Польского стали поступать западные образцы техники, но основу составляли всё те же советские машины. Для повышения их тактико-технических характеристик и соответствия современным требованиям и стандартам НАТО, были предприняты меры по модернизации. Широко известна польская модернизация советского Т-72М1 - PT91 Twardy («Твёрдый»). Но всё это очень далеко от сферы инноваций и концептов на будущее.

1/6

PL-01 и CV90-40

Для многих стало полной неожиданностью, когда 2 сентября 2013 года на Международной выставке оборонной промышленности в Кельце был представлен концепт польского лёгкого танка PL-01. Созданием бронемашины занималась польская фирма OBRUM в партнерстве с британской компанией BAE Systems. Танк был создан на базе шведской БМП Strf.90 также известной под международным обозначением CV90. Однозначно поражал внешний вид нового танка - футуристичный, состоящий из угловатых плоскостей с минимумом выступающих деталей. Казалось, это иллюстрация из романа научной фантастики или юнит из видеоигры про космос и войны будущего. Впрочем, такой внешний вид был придан танку не ради «гламура», а из сугубо практических соображений.

PL-01 в павильоне выставки

PL-01 в павильоне выставки

Продемонстрированный в 2013 году танк был лишь демонстрационным макетом на корпусе шведской БМП. Создание же полноценного прототипа было завершено к 2016 году. Он также был показан на нескольких выставках, стал участником фотосессии с Т-55, прошёл некоторые полигонные испытания. Звучали громкие заявления, что серийный выпуск начнётся уже в 2018 году, и в том же году новинка начнёт поступать в состав Войска Польского. Что же из себя представлял польский танк будущего?

Совместное фото Т-55 и PL-01

Совместное фото Т-55 и PL-01

1/4

Первое и самое главное, что нужно сказать о PL-01 это то, что он спроектирован с максимальным применением технологий снижения заметности. Отсюда столь необычный внешний вид многие другие особенности. В то время, как остальные танки полагаются на крепость брони, динамическую и/или активную защиту, поляки сделали ставку на скрытность и маневр. Дело в том, что танк с любой, даже самой современной и тяжёлой бронёй, подбить вполне возможно - ПТУР с тандемной БЧ в ослабленные зоны, БОПСом другого танка в те же слабые места, на худой конец огнём артиллерии или авиации. Сделать непробиваемую броню, да ещё и со всех сторон машины попросту невозможно - такой танк будет настолько тяжёл, что даже если и сможет ездить, будет увязать в любом грунте. В период Холодной войны существовали танковые школы, которые шли по иному пути - немецкая и французская. Они делали лёгкие и проворные ОБТ с мощным вооружением, считая что подвижность и грамотная тактика применения защитят танк не хуже тонн стали. Польские конструкторы сумели подыскать ещё одну альтернативу броне. Очень трудно поразить цель, которой ты не видишь! К сожалению, сделать танк невидимым визуально на данном этапе развития технологий невозможно. Но вот минимизировать ЭПР (эффективную поверхность рассеивания), тем самым сделать его малозаметным на радаре - возможно. Можно и снизить его заметность в ИК-диапазоне. Визуальное обнаружение можно затруднить эффективным камуфляжем. Если учесть всё возрастающую роль автоматических систем наблюдения и искусственного интеллекта на поле боя, разумным будет цифровой (или пиксельный) камуфляж, вводящий такие системы в заблуждение. Если танк всё же обнаружен, пригодится его высокая мобильность, системы РЭБ и постановки дымовых завес. При попадании под огонь противника в дело вступает КАЗ, основанный на принципе встречного боеприпаса. И лишь в самую последнюю очередь машину защищает модульная композитная броня.

1/7

Компоновка PL-01 нетипична для современных ОБТ и очень напоминает компоновку израильского танка Merkava. Механик-водитель находится в передней части корпуса слева, а справа расположено МТО. Дистанционно управляемая необитаемая башня расположена сзади. В корпусе находятся командир и наводчик, в задней части корпуса имеется небольшое десантное отделение, в котором могут размещаться до четырёх пехотинцев, двое носилок с раненными, дополнительная боеукладка либо прочие грузы. Длина корпуса танка составляет 7 м, ширина - 3.8 м, высота - 2.8 м, боевая масса составляет 30 тонн в стандартной комплектации и 35 - с дополнительными бронепанелями. Броня танка имеет модульное керамико-арамидное покрытие, разработанное для обеспечения защиты в соответствии со стандартом НАТО STANAG 4569 Annex A на уровне 5+ (защита от снарядов калибром до 100 мм) в пределах передней части корпуса и башни. Дополнительные бронепанели установлены на башне и корпусе, и разработаны, чтобы обеспечить полную защиту от снарядов автоматических пушек. Корпус машины предоставляет защиту от самодельных взрывных устройств и мин в соответствии с пунктом B разделов 4a и 4b стандарта STANAG 4569. Конструкция кресел для экипажа обеспечивает минимизацию физических эффектов взрывной волны. Фактическая толщина брони во лбу корпуса составляет 160 мм (с дополнительными бронепластинами - 300 мм), на бортах и корме корпуса - 60 мм, лоб и борта башни - 320 мм (с доп бронёй - 460 мм), корма - 60 мм. Танк имеет фасеточную форму, сопоставленную из различных плоскостей, отражающих сигнал радара в сторону, таким образом снижая общую ЭПР. Именно для этих целей ствол орудия закрыт почти до самого компенсатора необычайно крупной маской орудия. Танк целиком покрыт материалом, поглощающим радиоволны и свет в ИК-диапазоне. Система теплового камуфляжа и охлаждения выхлопных газов делает танк малозаметным для тепловых радаров. PL-01 имеет уникальный уровень защиты благодаря своей стелс-технологии. Изменяя температуру определенных участков брони, эта система может не только вписать тепловую сигнатуру танка в тепловой фон окружающей среды, но и придать танку сигнатуру другого объекта, к примеру, грузового или легкового автомобиля.

1/5

PL-01 оборудован комплексом активной защиты (КАЗ), состоящей из четырёх радаров, установленных на бортах башни и отслеживающих пространство на 360° вокруг танка на предмет наличия опасностей. В случае обнаружения приближающегося боеприпаса компьютер рассчитывает его траекторию, и если та представляет угрозу для танка, в сторону боеприпаса отстреливается один из восьми (по четыре на борт) контрбоеприпасов, который детонирует на безопасном расстоянии от своей машины и сбивает угрозу осколками и взрывной волной. К дополнительным защитным мерам можно отнести автоматическую систему обнаружения лазерного излучения, датчики которой располагаются по углам башни. Система оповещает экипаж, что танк подсвечивается лазерным лучом, и может самостоятельно поставить дымовую завесу. PL-01 оснащен автоматической системой пожаротушения в башне и корпусе, а также фильтро-вентиляционной установкой и другими мерами противодействия ОМП.

1/3

Основное вооружение PL-01 — гладкоствольная пушка калибра 105 или 120 мм, установленная в необитаемой башне, в соответствии со стандартами Организации Североатлантического договора. Угол склонения орудия составляет -10°, угол возвышения + 18°. Для варианта 120 мм боекомплект составляет 45 снарядов, из которых 16 находятся в слотах автомата заряжания внутри башни и готовы к выстрелу, а остальные хранятся в отсеке корпуса. Танк может вести огонь всеми 105 или 120-мм снарядами НАТО, в том числе и противотанковыми управляемыми ракетами. Танк также дополнительно вооружен спаренным с пушкой пулемётом UKM-2000C калибра 7.62 мм с боекомплектом в 1000 патронов. Дополнительно на крыше задней части башни установлен дистанционно управляемый модуль, в котором возможно установка 7.62-мм пулемёта с 850 патронами, 12.7-мм пулемёта с 400 патронами либо 40-мм автоматического гранатомёта с боезапасом в 96 гранат. Помимо вооружения, на дистанционно управляемом модуле установлено 6 мортирок, способных отстреливать дымовые шашки либо противопехотные осколочные боеприпасы. Имеются также и дымовые гранатомёты, встроенные в борта башни. Всё оборудование оснащено электронной стабилизацией, а системы наблюдения и прицеливания оборудованы лазерными дальномерами, дневными/ночными камерами и тепловизорами третьего поколения, отображающими визуальные данные на экране. Кроме того, машина может быть оснащена системой спутниковой навигации и системой идентификации «свой-чужой».

1/5

PL-01 оснащается дизельным двигателем мощностью 940 л.с., преобразователем крутящего момента, автоматической коробкой передач и системой помощи при вождении. Ходовая часть идентична таковой Strf.90 и имеет семь опорных катков без поддерживающих роликов, ведущее колесо переднего расположения. Подвеска торсионная, с дополнительной амортизацией передней и двух последних пар катков. Мелкозвенчатая, сравнительно широкая гусеница имеет цевочное зацепление, резинометаллический шарнир, один центральный гребень и резиновые подушки на траках. Конструкция ходовой продумана для максимального снижения уровня шума, производимого при движении, а длинные противопылевые юбки, закрывающие ходовую практически до самой земли, призваны уменьшить демаскирующие танк облака пыли, поднимаемые в сухую погоду. Машина может развивать скорость до 70 км/ч на шоссе и 50 км/ч на бездорожье. Запас хода составляет 500 км. Танк может преодолевать уклоны до 30 градусов, канавы и траншеи шириной до 2.6 метров и водные преграды глубиной до 1.5 м без подготовки, и до 5 метров с подготовкой.

1/4

Получившаяся в результате машина с трудом поддаётся классификации и во многом уникальна. Она занимает промежуточное положение между лёгким танком, ОБТ и БМП. PL-01 способен выполнять широчайший спектр боевых задач, исключая лобовые штурмы хорошо укреплённых позиций. Созданный для действий против армий, широко использующих цифровые технологии и искусственный интеллект, польский танк и сам оказался под завязку начинён «умной электроникой», а оттого дорог и сложен как в производстве, так и эксплуатации. Стоит учесть и геополитическую обстановку. Танк изначально создавался для противодействия российской угрозе. А армия РФ позиционировала себя как супер-современная, оснащённая по последнему слову техники, включая боевые роботы с ИИ и прочие не имеющие налогов системы вооружений. Российско-украинская война, начавшаяся в 2014 году, несколько открыла карты. Европейцы увидели, что в бой идут старые добрые образцы советских времён, а роботы и «Арматы» появляются лишь в пропагандистских роликах да изредка на парадах. Полномасштабное вторжение февраля 2022 года окончательно развеяло все мифы - армии будущего нет, но есть армия советского образца с огромным ресурсом людей и техники. Лёгкий танк, пригодный для борьбы с автоматическими системами, но непригодный для лобового штурма, оказался не нужен. В составе Войска Польского остались PT91 Twardy, Leopard 2 различных модификаций, также был подписан контракт на поставку и лицензионное производство южнокорейских ОБТ K2 Black Panther. Эти машины, хоть и не столь футуристичны, намного более соответствуют потребностям дня сегодняшнего.

1/3

PL-01 и германская БМП Puma

А что же концепции будущего? Неужели они все оказались невостребованными, как и польский прототип? Отнюдь! Идеи, впервые продемонстрированные польско-британской командой в 2013 году, живут в других проектах перспективной бронетехники. Американский Abrams X имеет необитаемую башню, впрочем эта концепция была придумана не в 2013, а ещё в 1960-е годы. Намного больше общего с PL-01 имеет германский прототип KF-51 Panther - тут применены и технологии снижения заметности (в том числе кожух на стволе орудия), и комплекс активной защиты, и автомат заряжания в башне (с возможностью установки вместо боеукладки снарядов пусковой установки дронов-камикадзе). Прослеживаются черты PL-01 и в концептах перспективной американской техники, в частности Optionally Manned Fighting Vehicle (OMFV) - «Опционально-обитаемой боевой машины». Таким образом, польские наработки не канули в Лету, и обязательно будут использованы в ближайшем будущем!

1/3

В карусели: 1. Abrams X 2. KF51 Panther 3. Концепт OMFV от компании Team Lynx

Представлена модель польского лёгкого танка PL-01 с модулями дополнительной брони, 120-мм пушкой и крупнокалиберным пулемётом. Танк из вселенной What if?, не имеет исторической привязки. Несёт четырёхцветный цифровой камуфляж Urban Cammo. Польша, Демблин, 2027 год. Модель фирмы Takom, масштаб 1/35.

Перейти к видео

При написании статьи использованы материалы из источников:

https://ru.wikipedia.org/wiki/PL-01

https://topwar.ru/90277-polskiy-koncept-tank-pl-01-fotogaler...

https://dzen.ru/a/XTchh6BurwCtnp2a

https://gloss.ua/techno/139988-v-polshe-sozdali-nevidimyj-ta...

На этом пока всё, далее мы поговорим о паре межвоенных британских самолётов-бипланов! Потому подписывайтесь, а также заходите в мою группу Вконтакте, где можно обсудить лично всякие вопросы и даже заказать изготовление модели (https://vk.com/warminiarts), подписывайтесь в Инстаграмме (https://www.instagram.com/warminiarts_lugansk/) или на Facebook (https://www.facebook.com/groups/243556661560452). А сейчас - благодарю за внимание и хорошего времени суток!

Показать полностью 49 1
[моё] Моделизм Стендовый моделизм Сборная модель Хобби Миниатюра Своими руками Рукоделие без процесса Масштабная модель Коллекционирование Бронетехника Военная техника Техника Концепт Польша Танки Камуфляж Пиксель Прототип Whatif Коллекция Видео Длиннопост
5
PikabuSHNEEK
PikabuSHNEEK

Где то в параллельной вселенной............⁠⁠

6 лет назад
Где то в параллельной вселенной............
Показать полностью 1
Джокер Можетбыть Whatif
7
98
fakty
fakty

Покрасить землю⁠⁠

9 лет назад

Произвело ли человечество достаточно краски для того, чтобы покрыть ею всю сушу на Земле?

— Джош (Болтон, штат Массачусетс)


Можно ответить нехитрым образом. Находим объемы мировой лакокрасочной промышленности и экстраполируем их в прошлое, чтобы выяснить количество всей произведенной краски. А еще не помешает условиться, как мы собираемся красить землю. Заметка: когда доберемся до Сахары, я не рекомендую пользоваться кистью.

Но сначала давайте задумаемся, как бы угадать ответ заранее. При подобного рода размышлениях, которые часто называют оценкой Ферми, нас интересует исключительно грубое приближение. То есть, в ответе должно быть примерно правильное количество цифр. Оценивая по методу Ферми, можно округлять (Используя его формулу, означающую, что 3 округляется до 1, а 4 — до 10.)  все промежуточные значения до ближайшего порядка:

Предположим, что в среднем каждый человек в мире находится в ответе за две комнаты, и они обе покрашены. В моей гостиной покрасить можно примерно 50 квадратных метров, то есть, в двух будет 100 квадратных метров. Умножаем это на 7,15 миллиарда человек, и ответ не дотянет до триллиона квадратных метров — это меньше площади Египта.

Ткнем пальцем в небо и условимся, что в среднем один человек из тысячи проводит всё свое рабочее время за покраской чего-нибудь. Если, скажем, свою комнату я покрасил бы часа за три (Наверное, это слишком оптимистично, особенно если в комнате есть доступ к интернету),  а всех когда-либо живших людей было 100 миллиардов, и каждый из них 30 лет по 8 часов в день занимался покраской, выходит 150 триллионов квадратных метров... практически точная площадь земной суши.

Само собой, оба приближения со зданиями могут быть как преувеличены (многие здания не покрашены), так и преуменьшены (многие не-здания  покрашены.  ПРИМЕРЫ НЕ-ЗДАНИЙ: утки, M&M’s, машины, Солнце, каракатицы, микросхемы, Маклемор, молнии, козья кровь, дирижабли, ленточные черви, банки с огурцами, палочки для поджаривания зефиринок, аллигаторы, камертоны, минотавры, метеоры потока Персеиды, избирательные бюллетени, сырая нефть, проплаченные твиты и катапульты, метающие пригоршнями обручальные кольца. ). И все же, глядя на эти поверхностные оценки по методу Ферми, я ставлю на то, что краски на всю сушу планеты не хватит.


Итак, как показал себя Ферми?


Согласно отчету «Состояние всемирной лако-красочной индустрии», в 2012 году во всем мире произвели 34 миллиарда литров краски и покрытий.


Здесь нам пригодится один классный трюк. Если некоторая величина — скажем, показатель мировой экономики — какое-то время имела ежегодный прирост n — допустим, 3% (0,03) — тогда доля последнего года от общего объема составляет 1-1/(1+n), а сам общий объем на данный момент будет равен объему за последний год, умноженному на 1+1/(1+n).


Если предположить, что последние десятилетия производство краски, как и мировая экономика, росло примерно на 3% в год, то общий объем произведенной краски равен текущему ежегодному объему, умноженному на 34.


Получается чуть больше триллиона литров краски. При расходе 8 квадратных метров на литр («Квадратные метры на литр» — отвратительная единица, но это еще что. На той неделе я пытался читать техническую документацию, где на полном серьезе использовали акр-фут: фут × чейн × фурлонг (три единицы длины в имперской системе единиц, причем чейн давно устарел, а фурлонг используется разве что в контексте скачек) э того хватит, чтобы покрасить 9 триллионов квадратных метров — примерная площадь Соединенных Штатов.


Итак, ответ — нет, в мире недостаточно краски, чтобы покрыть ею всю сушу Земли, и при текущих темпах производства ее не станет достаточно до 2100 года.


Очко в пользу Ферми и его оценок.

Оригинал на русском языке: chtoes.li

Оригинал на английском языке: what-if.xkcd.com

Показать полностью 4
Краски А что если Whatif XKCD Длиннопост Математика Ферми
10
21
fakty
fakty

Молекулы чернил⁠⁠

9 лет назад

Допустим, мы берем обыкновенный дешевый струйный принтер и печатаем цифру 1 шрифтом в 12 пунктов. Сколько молекул красителя мы используем? Какое число нужно напечатать, чтобы количество потраченных молекул примерно ему равнялось?

— Дэвид Пелки


Это одна из тех задач, где пригодится оценка Ферми: пока нас не интересуют точные значения. Мы просто хотим еще до начала исследований получить представление о том, насколько большое число у нас выйдет. Будет ли в нем 10 знаков, 100 или тьма-тьмущая?


Посмотрим, что можно выяснить, не обращаясь к поиску.


Мы печатаем на струйном принтере черно-белые листы формата А4. Будем оптимистами: пусть одного картриджа нам хватит на несколько сотен страниц. Допустим, на каждой странице 500 слов по 5 букв — то есть, 2 500 знаков. На сотне таких страниц — 250 000 знаков, а на четырех сотнях — 1 000 000. Так что число букв в одном картридже, скорее всего, шестизначное.


Далее, сколько в картридже молекул? Прикинуть это, не нарушив правило и не заглянув в поиск, будет сложнее, но давайте попробуем.


Кажется, я слышал про некое «число Авогадро» на уроках химии, но само число я не помню. Там точно было «что-то на 10^23», так что в нем 24 цифры. И вроде как это количество атомов в скольки-то граммах чего-то. Граммов было совсем не много. Вроде бы.

(Для протокола: 6,022×1023, и это количество атомов углерода-12 в 12 граммах углерода-12 (или количество атомов водорода в одном грамме водорода).

В струйном картридже тоже, скорее всего, не много граммов чернил. (Рассуждаем: будь их много, картриджи были бы тяжелыми. А если в них нет и грамма, одна только мысль о том, что мы платили за них по $30, слишком тосклива, чтобы допустить этот вариант.)

Условимся, что столько же, потому что оценка Ферми разрешает так делать.


Я понятия не имею, из чего состоят чернила (нам нельзя подсматривать, помните?). Я знаю, что какие-то чернила есть у кальмаров, так что наверняка там не обошлось без больших и сложных органических молекул. Это плохо, потому что оценить их массу в рамках нескольких порядков я не в силах.


К счастью, нас больше всего волнуют самые мелкие молекулы, потому что именно они внесут наибольший вклад в общий счет.


В чернилах, вероятно, порядочное количество воды, как и во многих жидкостях. С другой стороны, сдается мне, что молекулы воды покидают их при высыхании — потому что именно это и означает слово «высыхать».

Нам ничего больше не остается, так что предположим наугад: пусть 10% объема чернил составляет огромное число небольших молекул, сравнимых по размеру с атомами [чего-то там углерода] в числе Авогадро. Раз в числе Авогадро 24 знака, то 10% от него — это 23-значное число. Если остальные догадки верны, тогда число молекул в чернильном картридже тоже может быть примерно 23-значным.


Раз в чернильном картридже 23-значное число молекул, и этот картридж печатает шестизначное число букв, тогда каждая напечатанная буква (или цифра) должна содержать число молекул с 23 − 6 = 17 знаками. (Мы тут занимаемся делением через вычитание числа знаков. Если вам понравился этот трюк, и вы решили разобраться в нем и сделать его чуть более научным и точным, примите мои поздравления! Вы только что изобрели логарифмы.)


Это значит, что напечатнное десятизначное число содержит примерно 18-значное число молекул чернил, а 100-значное число содержит 19-значное число молекул. Ага! Точка пересечения, в которой число молекул равняется напечатанному числу, должна лежать где-то между 18 и 19 знаками.


Так что ответ, согласно оценке Ферми, находится где-то в окрестностях наибольшего 18-значного числа. Мы могли отклониться на несколько порядков в обе стороны, но в любом случае это точно такое число, которое уместится в одной строчке.

Ну а сейчас проделаем настоящее исследование и посмотрим, насколько мы были правы.


Чернила, что неудивительно, обладают сложным и разнообразным составом. Цветные чернила содержат множество крупных и массивных молекул, особенно пигментов. К счастью, дешевые черные чернила — о которых и спрашивал Дэвид — по составу проще.


Для примера мы возьмем чернила из первого попавшегося принтера HP у меня дома. HP не прилагают подробного состава чернил, но зато вот тут публикуют для них паспорт безопасности продукта.


В паспорте написано, что чернила более чем на 70% состоят из воды. А еще они содержат молекулы 2-пирролидона (который, по-видимому, используют для синтеза противоэпилептического средства этосуксимида) и 1,5-пентандиола.


Кроме того, они содержат до 5% «модифицированного технического углерода», разновидности кристаллического углерода (как графит и алмаз). Это прекрасные новости для нашей оценки, потому что кристаллический углерод обладает элементарной структурой; его молекулярная формула — просто “C”. (Принимая, что каждый атом считается отдельно. Вопрос Дэвида можно понять и так, что имеются в виду частицы чернил, так что каждый конгломерат атомов технического углерода будет считаться за 1. Но тогда придется выяснять, сколько именно воды остается в высохших чернилах и насколько масса 1,5-пентандиола влияет на результат, и так далее. А это предполагает еще больше вычислений.)


Очень кстати “C” используется и в определении числа Авогадро. Небольшие картриджи широкого потребления содержат несколько граммов чернил, что меньше 12 граммов из определения числа Авогадро. Это делает нашу оценку примерно на ползнака больше. И хоть нам и повезло с выбором углерода, чернила HP содержат менее 5% технического углерода, а не 10%, как в нашем предположении, — что еще уменьшает правильный ответ по сравнению с нашей оценкой. Но вообще-то мы отлично справились!


Это, конечно, заставляет вспомнить о том, насколько проще цифровой мир:

(возможно пикабу испортил картинку, но в оригинале был  png)

А еще это напоминание о том, насколько дороги чернила. И, кстати говоря, чернильный мешок крохотного кальмара Octopoteuthis deletron размером всего в несколько миллиметров, если верить таблице из этой публикации, при весе самого кальмара от силы в сотню граммов.


За 30 долларов можно купить несколько килограммов свежих цельных кальмаров, и заодно — если выбрать правильных кальмаров — чернил на пять или шесть картриджей.

Копировал с сайта chtoes.li, оригинал (англ.) what-if.xkcd.com

Подписи картинок не вставлял, ибо лень переписывать, а как их украсть в буфер обмена мне лень гуглить.

Показать полностью 5
А что если XKCD Whatif Математика Длиннопост
2
61
fakty
fakty

Тема дня: молнии⁠⁠

10 лет назад

Насколько в действительности опасно находиться в бассейне в грозу?

— Джей Генгельбах


Что случится, если вы будете принимать душ (или стоять под водопадом) в тот момент, когда в вас ударит молния?

— same3chords


Что произойдет, если молния поразит лодку или самолет, в которых вы находитесь? А если это будет подводная лодка?

— SoobNauce


А что, если вы будете менять лампу на вершине радиовышки, а в нее в этот момент ударит молния? А если вы будете делать сальто назад? Или стоять на графитовом поле? Или смотреть прямо вверх на разряд?

— Денни Видул


Что произойдет, если молния ударит в пулю, летящую в воздухе?

— Тимоти Кэмпбелл


Что случится, если молния ударит, когда вы перепрошиваете BIOS в грозу?

— njsg

_______________________________________

Перед тем, как мы продолжим, я бы хотел подчеркнуть один важный момент.


Я не эксперт по защите от молний. Я — парень, который рисует картинки в Интернете. Мне нравится, когда что-то загорается и взрывается, но это не значит, что меня волнуют ваши интересы. Эксперты по защите от молний работают в Национальной метеорологической службе США.


http://www.lightningsafety.noaa.gov/


Ладно, с этим закончили.


Чтобы ответить на заданные вопросы, нужно понять, куда скорее всего попадет молния. Для определения можно воспользоваться одним ловким фокусом, с описания которого я и начну. Возьмите воображаемую 60-метровую сферу, разместите на местности и взгляните на точки ее соприкосновения с различными предметами.


Говорят, что молния бьет в самую высокую точку на местности. Раздражающе небрежное заявление, оно сразу же порождает гору вопросов. Во-первых, насколько велики размеры «местности». Я хочу сказать, не каждая молния бьет в Эверест. Но будет ли она бить в самого высокого человека в толпе? Самым высоким из всех, кого я знаю, скорее всего является Райан Норт — автор веб-комиксов про тираннозавра (согласно Википедии эти животные были до 6 метров высотой) . Стоит ли мне тусоваться около него, надеясь спастись от молнии? А как насчет прочих факторов? (Вероятно, именно поэтому вы, а не я сам, задаете вопросы в этом блоге.)


Но как же все-таки молния выбирает цель?


Видео, записанное Томом Уорнером — вероятно, одно из самых клевых, которые я видел в своей жизни. В нем показан записанный с частотой 7 207 кадров в секунду разряд молнии. То есть, фактически 33-секундное видео соответствует 1/10 секунды реального времени. Существует огромное количество видео, где в замедленном времени демонстрируются разряды молний, но это лучшее из тех, что я находил.

Видео Тома дает нам возможность понять путь молнии. Она начинается с ветвящегося пучка зарядов — «лидера», — который выходит из облака. Его вы можете наблюдать в первой части видео. Он распространяется вниз со скоростью в несколько десятков или сотен километров в секунду, преодолевая километры до земли всего за несколько десятков миллисекунд.


В «лидере» протекает сравнительно небольшой ток, порядка 200 ампер. Его вполне достаточно, чтобы убить вас, но это ничто по сравнению с тем, что будет дальше. В момент соприкосновения «лидера» с землей потенциалы облака и земли выравниваются с внушительным разрядом в 20 000 ампер. Это и есть та ослепляющая вспышка. На скорости, сравнимой со скоростью света, она поднимается по созданному каналу меньше чем за миллисекунду — в течении одного кадра видео.


(Техническая деталь: несмотря на то, что это движение называется «обратным ходом», заряд по-прежнему течет вниз. Однако сам разряд выглядит так, как будто распространяется в направлении облака. Эффект очень похож на то, как начинают двигаться автомобили при включении зеленого цвета (или такого): сначала начинают ехать машины, находящиеся ближе всего к светофору, затем те, что дальше, так что кажется, будто движение распространяется назад.)


Таким образом, то место на земле, в которое, как нам кажется, «бьет» молния, — это точка, где происходит первое соприкосновение «лидера» с поверхностью. «Лидер» пробирается через толщу воздуха маленькими прыжками. Он безусловно чувствует, как ему преодолеть путь к (обычно) положительному заряду в земле. Однако, его «чувство» заряда ограничено радиусом в несколько десятков метров от вершины. Если в этом радиусе окажется что-то, соединенное с землей — заряд переместится туда. Иначе же он сдвинется в каком-то почти произвольном направлении и продолжит движение.

Отсюда и берется идея о 60-метровой сфере. Она — способ представить, какие точки первыми почувствует «лидер»; точки, в которые он может переместиться на следующем (возможно, последнем) шаге.


Чтобы понять, куда вероятнее всего ударит молния, мы устанавливаем на местности 60-метровую воображаемую сферу (из соображений безопасности не используйте настоящую сферу). Она не проходит сквозь предметы и не сгибает их, разворачиваясь поверх, а точки соприкосновения с предметами — верхушки деревьев, стойки ограждения или гольфисты в поле — наиболее вероятные мишени для молнии.


Следовательно, мы можем вычислить «тень» молнии, создаваемую объектом высотой h на плоской поверхности.

Тень — это участок земной поверхности, где «лидер» скорее ударит в высокий объект, а не в землю вокруг него.

Да, это вовсе не значит, что вы в безопасности, находясь в области тени. Более того: верно обратное. Когда ток попадает в высокий объект, он стекает в землю. Если в этот момент недалеко от этого места вы касаетесь земли, то он может протечь сквозь ваше тело. Из 28 человек, убитых молнией в 2014 году, 13 стояло около дерева или под ним.


Собрав в кучу все эти рассуждения, давайте определим возможные пути молнии для всех заданных вопросов.


Насколько в действительности опасно находиться в бассейне в грозу?


Довольно опасно. Вода является проводником, но это не самая большая проблема. Самое страшное то, что когда вы плаваете, ваша голова возвышается над большой плоской поверхностью. Но даже если молния ударит в воду рядом с вами, вам все равно будет плохо. Высвободится 20 000 ампер — в основном над поверхностью — но насколько сильными будут повреждения на том или ином расстоянии довольно тяжело подсчитать.


Мне кажется, что в радиусе ближайших 12 метров вы будете в наибольшей опасности, а в пресной воде это расстояние увеличивается, так как току с наибольшей вероятностью захочется пройти именно через ваше тело.


Что случится, если вы будете принимать душ (или стоять под водопадом) в тот момент, когда в вас ударит молния?

Брызги вам не опасны, они представляют собой лишь капельки воды в воздухе. Ванна, в которой вы стоите и водяные лужи, стекающие в водопровод — вот где реальная угроза.


Что произойдет, если молния поразит лодку или самолет, в которых вы находитесь? А если это будет подводная лодка?

Лодка без каюты примерно так же безопасна, как поле для гольфа. Лодка с закрытой каютой и системой защиты от молнии примерно так же безопасна, как автомобиль. Подлодка настолько же безопасна, как погруженный под воду сейф (а сейф под водой — это не то же самое, что сейф в подлодке: сейф в подлодке намного безопаснее, чем погруженный под воду сейф). (Непереводимая игра слов. В США существует программа сертификации подводных лодок, которая называется submarine safe или SUBSAFE. Таким образом, словосочетание submarine safe может означать эту программу, подводную лодку, в которой вы находитесь в безопасности, сейф, находящийся в подводной лодке, и сейф, находящийся под водой. К сожалению, перевести эту адскую игру слов на русский язык просто невозможно ввиду отсутствия у нас необходимых контекстов)


А что, если вы будете менять лампу на вершине радиовышки, а в нее в этот момент ударит молния? А если вы будете делать сальто назад? Или стоять на графитовом поле? Или смотреть прямо вверх на разряд?

Что произойдет, если молния ударит в пулю, летящую в воздухе?


Пуля не повлияет на путь молнии. Каким-то образом нужно угадать момент выстрела так, чтобы пуля оказалась в середине разряда на обратном ходу молнии.


Ядро разряда молнии составляет всего несколько сантиметров в диаметре. Пуля, выпущенная из АК-47 (Учитывая национальность автора, трудно ставить ему в укор ошибку, уже ставшую классической, — называть автомат Калашникова АК-47),  имеет длину около 26 мм и летит со скоростью примерно 700 миллиметров в миллисекунду.


Пуля имеет свинцовый сердечник с медным покрытием. Медь — невероятно хороший проводник электричества, и большая часть 20 000 ампер сможет с легкостью пройти через пулю.

Удивительно, но с пулей практически ничего не случится. Если бы она не двигалась, ток быстро разогрел бы и расплавил металл. Но она летит настолько быстро, что выходит из канала до того, как будет нагрета на несколько градусов. Пуля продолжает лететь к своей цели так, как будто ничего и не было. Конечно, есть некоторые интересные электромагнитные силы, порожденные магнитным полем вокруг разряда и током, протекающим через пулю, но из тех, что я обсчитал, ни одна в достаточной степени не поменяла общую картину.


Что случится, если молния ударит, когда вы перепрошиваете BIOS в грозу?

Для пытливых: “1:32 Gateway 2000 commercial (1994) - The smooth talkin' Daddy


Создателей перевода можно посмотреть на http://chtoes.li , оригиналы на английском http://what-if.xkcd.com/


*видео про молнию уже выкладывали. Но в статье ссылались именно на него, я его добавил для удобства.

Показать полностью 8 1
Физика А что если Whatif XKCD Длиннопост Видео
7
1984
fakty
fakty

Секция коротких ответов⁠⁠

10 лет назад

Сколько протянет Солнце, если на него направить огромный пожарный шланг? Меня об этом спросил мой шестилетний брат Адам.


— Остин Дики


Твой брат, скорее всего, удивится, узнав, что вода может сделать Солнце ещё горячее.

Молекула воды состоит из атомов водорода и кислорода, которые являются топливом в термоядерной реакции Солнца. Но, что важнее, приток дополнительной массы сделает Солнце тяжелее. И оно сможет намного сильнее сталкивать частицы, в результате чего реакция пойдёт быстрее. Значит, Солнце будет светить ярче и сожжёт всё своё топливо быстрее.



Если же продолжить лить воду, Солнце пройдёт через множество невероятных этапов. В ходе одной из фаз, которая называется «гелиевая вспышка», скорость реакции будет пропорциональна 40-ой степени температуры; по-моему, это самая большая степень, которую я когда-либо видел в уравнениях физических процессов!



Так или иначе, звезда схлопнется, сбросит внешнюю оболочку и станет чёрной дырой. Эта чёрная дыра, испуская рентгеновские лучи, продолжит всасывать воду до тех пор, пока в системе муниципального водоснабжения не заметят, что вы делаете, и не отключат её вам.

Что произойдет, если направить луч света (или лазера) внутрь сферы, сделанной как одностороннее зеркало?


— Чейз Монгомери

Хотите — верьте, хотите — нет, но вам всю жизнь врали. Такой вещи, как одностороннее зеркало, не существует.


Стекло либо пропускает свет, либо отражает его, и не существует стекла, которое бы позволяло свету проходить насквозь с одной стороны, а с другой — отражало бы его. Стекло в полиции — частично отражающее с обеих сторон. Суть в том, что на стороне заключённого свет ярче, так что зеркало отражением скрывает то небольшое количество света, что идёт со стороны наблюдателей.

Если бы Майкл Фелпс смог неограниченно долго задерживать дыхание, сколько времени у него бы ушло на то, чтобы достигнуть самой глубокой точки океана и подняться назад?


— Джимми Морей

Вероятнее всего, он ослепнет и умрёт где-то между 100 и 400 метрами.

Человеческое тело довольно хорошо выдерживает высокое давление. При хорошей подготовке мы можем выжить при давлении в несколько десятков атмосфер. Разные системы организма выходят из строя на разных глубинах, но одно из наиболее жёстких ограничений — это нервный синдром высокого давления. При погружении глубже 100 метров дайверы становятся нервными и легко возбудимыми (особенно, если давление повышается быстро), и в то же время начинают постоянно проваливаться в сон и просыпаться. Причиной этого явления может быть прямое давление на мозг.


Но давайте предположим, что Майкл Фелпс неуязвим для всего этого. В этом случае весь вопрос только в скорости.


Существует не так много рекордов по подводному плаванию, и, если основываться на том, как быстро этот парень проплыл 50-метровку на спине, Майклу потребуется…  

…чтобы совершить путешествие.

В первом «Супермене» супергерой облетел Землю так быстро, что она начала вращаться в обратном направлении. И вследствие этого время пошло вспять. <…> Как много энергии потребуется для того, чтобы человек, летающий вокруг Земли, вызвал смену направления вращения?


— Эйдан Блэйк


Кое-кто недавно вынес мне мозг, сказав, что я понимал эту сцену неправильно всю свою жизнь. Я лучше поясню, что там происходило по моему мнению.


Супермен никак не влиял на Землю. Он просто летел достаточно быстро, чтобы вернуться назад во времени. (Быстрее скорости света, я полагаю? Ох уж эта физика комиксов.) Земля изменяет направление вращения, потому что мы видим, как он перемещается назад во времени. У него не было необходимости каким-то образом менять направление собственного полета.


Теперь, когда я осознал другую позицию, я вижу — в этом есть какой-то смысл. Ну, примерно такой же, как в путешествующем во времени мужике в-красном-плаще-и-трусах-поверх-трико.


Изменение направления вращения Земли (и того, что за этим последует) — тема для другой статьи.



Насколько быстро должен двигаться автомобиль, чтобы можно было утверждать, что красный цвет показался зелёным из-за эффекта Доплера?


— Юци Турниански

Что случится, если открыть портал между Бостоном (уровень моря) и Мехико (более 2 км над уровнем моря)?


— Джэйк Ж.


Из закона Бернулли следует, что средний воздушный поток будет составлять примерно:

Эта скорость достаточно велика, чтобы сдуть с парковки весь асфальт. Я бы разместил портал на площади Кендэлл: для парней из MIT такие вещи, скорее всего, привычное дело.


Однажды, когда я только начинал встречаться со своей женой, она пригласила меня пообедать у себя дома. На кухне стояло нечто под названием «стулья Баухаус», которые были полны дыр диаметром около 5—6 миллиметров как на спинке, так и на сидении. Во время этого замечательного обеда я был вынужден выпустить небольшую порцию газов и выпустил, ухитрившись сделать это очень дискретно. Получилось так, что стул, на котором я сидел, преобразил благополучную тишину в восхитительный — и громкий — звук флейты. Мы оба (к счастью) были потрясены и удивлены, и в дальнейшем я неоднократно размышлял, какова вероятность такого события. Эти стулья у нас уже пять лет, и, несмотря на усердные попытки, воспроизвести звук не получилось.


— Р. Д.


Ну… это не совсем вопрос.

Что, если мой принтер сможет печатать настоящие деньги, насколько это повлияет на остальной мир?


— Дерек О’Брайан


Вы можете уместить четыре купюры на листе бумаги формата А4.

Если ваш принтер сумеет печатать по одной странице (с обеих сторон) в минуту, в режиме полноцветной высококачественной печати, то за год получится 200 миллионов долларов.

Для вас этого достаточно, чтобы сильно разбогатеть, но не хватит на то, чтобы создать хоть какую-то брешь в мировой экономике. Поскольку в обращении находятся 7,8 миллиардов 100-долларовых банкнот, и продолжительность жизни 100-долларовой банкноты около 90 месяцев, это означает, что в год их производится около миллиарда. Ваши дополнительные два миллиона банкнот с трудом удастся даже заметить.



Что, если взорвать атомную бомбу в центре урагана? Исчезнет ли ураган сразу?


— Руперт Бэйнбридж (и сотни других)


Этот вопрос очень часто задавали.


Оказывается, Национальному управлению океанических и атмосферных исследований — структуре, в которую входит Национальный центр прогнозирования ураганов, — их тоже задавали множество раз. И их так часто спрашивали, что они опубликовали ответ. http://www.aoml.noaa.gov/hrd/tcfaq/C5c.html (англ.)


Я бы посоветовал прочитать его целиком, но, как мне кажется, последняя фраза из первого абзаца говорит о многом:


«Нет нужды говорить, что это плохая затея».


Я действительно рад, что кто-то в правительстве США вынес заключение по вопросу стрельбы ядерными ракетами по ураганам.



Что, если все разместят турбогенераторы в водосточных трубах своих домов и мест работы, как много энергии они выработают? Будет ли достаточно этой энергии, чтобы окупить стоимость генераторов?


— Дамьен

На дом в дождливом месте, типа юго-востока Аляски, может проливаться около 4 метров воды в год. И водные турбины могут быть достаточно эффективны. И если дом имеет площадь 140 кв.м., а водостоки имеют высоту в 5 метров, то он будет генерировать около одного ватта мощности с одного дождя, и максимальная экономия электричества будет около:

Самый дождливый час был зарегистрирован в 1947 году в Холте, Миссури, где выпало около 30 сантиметров дождя за 42 минуты. За эти 42 минуты наш гипотетический дом сгенерирует до 800 ватт электричества, чего должно быть достаточно, чтобы запитать всё внутри него. В оставшееся время года значение даже не приблизится к этому.


И при стоимости генератора в 100 долларов, жители самого дождливого места в США, Кетчикане, Аляска, смогут отбить его стоимость в течении века.



Если использовать только произносимые сочетания букв, насколько длинные имена придётся присваивать звёздам, чтобы у каждой во Вселенной было своё уникальное имя в одно слово?


— Симус Джонсон


Во вселенной около 300 000 000 000 000 000 000 000 звёзд. Если слово произносимо при чередовании в нём гласных и согласных (есть способы получше сделать слово произносимым, но этого достаточно для приближения), то каждая добавленная пара букв позволяет назвать в 105 раз больше звёзд (21 согласная и 5 гласных). 105 вариантов на каждую пару букв — примерно такая же плотность информации, как у цифр. Это предполагает, что имя в конечном итоге получится примерно таким же длинным, как и общее выписанное количество звёзд.

Мне нравится считать что-то, что включает в себя измерение длины записанного на странице числа, но на самом деле это просто способ свободно прикинуть десятичный логарифм от x. Это работает, но кажется таким неправильным.



Иногда я езжу в школу на велосипеде. Зимой ехать на велосипеде раздражает, потому что очень холодно. Насколько быстро мне нужно ехать, чтобы моя кожа разогрелась тем же способом, что и у спускаемого космического аппарата?


— Дэвид Нэй


Спускающиеся аппараты нагреваются потому, что они сжимают воздух перед ними (а не, как принято считать, из-за трения воздуха).


Согласно этому калькулятору ( http://www.grc.nasa.gov/WWW/BGH/stagtmp.html ), чтобы увеличить температуру воздушного слоя перед вашим телом на двадцать градусов Цельсия (достаточно, чтобы перейти от заморозки к комнатной температуре), нужно ехать со скоростью 200 м/с.


Самые быстрые транспортные средства, движимые мускульной силой и двигающиеся на уровне моря, — лежачие велосипеды, заключённые в обтекаемые аэродинамические оболочки. Эти велосипеды разгоняются вплоть до 40 м/с. Это та скорость, которую человек может произвести, чтобы уравновесить свои усилия и силу сопротивления воздуха.


Поскольку сопротивление воздуха увеличивается пропорционально квадрату скорости, то это значение будет достаточно сложно увеличить. Чтобы разогнаться до 200 м/с потребуется, как минимум в 25 раз больше мощности, чем для разгона до 40 м/с.


На таких скоростях последнее, о чём нужно думать, — нагрев от воздуха. Быстрая прикидка покажет, что температура вашего тела, совершающего такую работу, увеличится до смертельной за пару секунд.



Сколько физически места занимает Интернет?


— Макс Л


Существует множество способов прикинуть количество информации, содержащейся в Сети, но мы можем задать интересную верхнюю границу, просто прикинув, сколько дискового пространства (как образец) мы купили.


Индустрия систем хранения данных производит около 650 миллионов жёстких дисков в год. Если большинство из них — 3,5″ диски, это означает, что производится восемь литров (2 галлона) жёстких дисков в секунду.


Это значит, что последние несколько лет производство жёстких дисков благодаря постоянно увеличивающимся объёмам носителей представляет собой большую часть мировой системы хранения, мы заполнили лишь нефтяной танкер. Таким образом, исходя из расчётов, Интернет меньше, чем нефтяной танкер.



Что, если мы примотаем C4 к бумерангу? Будет ли это эффективным оружием или это будет так же глупо, как и звучит?


— Чед Мацзиевски

Пофиг на аэродинамику, мне интересно, какое тактическое преимущество вы хотите получить, имея летающий фугас, который вернётся к вам, если вы промахнётесь.

Копипастил и подгонял картинки с сайта http://chtoes.li , которые переводят http://what-if.xkcd.com


*Простите за ужасное форматирование формулы с цветом автомобиля.

Показать полностью 12
Физика А что если Whatif XKCD Длиннопост
90
773
fakty
fakty

Смертоносные нейтрино⁠⁠

10 лет назад

Насколько близко нужно быть к сверхновой звезде, чтобы получить смертельную дозу нейтринного облучения?


(Подслушано на кафедре физики)

_____________________________

Фраза «смертельная доза нейтринного облучения» сама по себе странная. Я несколько раз прокрутил её у себя в голове после того, как услышал.


Если вы не разбираетесь в физике, фраза прозвучит для вас вполне обычно, так что я объясню, что делает эту идею такой неожиданной:


Нейтрино — это призрачные частицы, которые едва ли вообще взаимодействуют с миром. Взгляните на свою ладонь — через неё ежесекундно проходит триллион нейтрино от Солнца.

Вы не видите этого потока, потому что нейтрино практически не влияют на обыкновенную материю. Из этой лавины частиц в среднем лишь один нейтрино в несколько лет «зацепит» какой-нибудь атом вашего тела. И того реже, если вы ребенок и в вашем теле меньше атомов-мишеней. Вероятнее всего, моё первое общение с нейтрино состоялось в возрасте лет десяти.


Более того, эти частицы настолько эфемерны, что для них прозрачна вся наша планета: практически весь поток солнечных нейтрино проходит прямо сквозь Землю совершенно безучастно. Для обнаружения нейтрино люди строят громадные резервуары, наполненные сотнями тонн вещества, надеясь зарегистрировать воздействие хоть одной частицы, летящей от Солнца.


Получается, если мы хотим послать луч нейтрино из ускорителя частиц (который и производит нейтрино), всё, что нужно — это нацелить луч на детектор, даже если тот находится с другой стороны Земли!

Вот почему фраза «смертельная доза нейтринного облучения» звучит так странно — она несуразно сваливает в кучу большое и малое. Это сродни предложению «футбольный стадион, до краёв наполненный муравьями » ( И это всё равно меньше, чем 1% всех муравьёв в мире ). Или английскому выражению “knock me over with a feather” (дословно: «пёрышко сбило меня с ног») — так говорят, когда сильно удивлены. Если у вас математическое образование, примерно тот же эффект на вас произведет выражение «ln(x)^e» — и дело не в том, что при буквальной интерпретации оно не имеет смысла. Просто сложно представить себе, где его применить. ( Если хотите поиздеваться над математиками-первогодками, попросите их найти производную ln(x)^e. Выглядит так, будто в ответе что-то вроде «1», но нет. )


Так и здесь: создать поток нейтрино, хоть одна частица из которого повлияет на материю, очень трудно. И потому совсем уж невообразима ситуация, когда частиц хватит, чтобы повлиять на человека.


Сверхновые  создают такую ситуацию. Физик, который затронул эту тему, поделился со мной своим импровизированным правилом для оценки величин, когда речь идет о сверхновой: «Какой бы большой ни казалась тебе сверхновая, она больше».


Вот вопрос, который позволит оценить масштаб.

Что из перечисленного ярче (то есть передает больше энергии сетчатке):

1. Сверхновая, вспыхнувшая на месте Солнца, или

2. Взрыв водородной бомбы, прижатой к вашему открытому глазу?

Согласно правилу нашего физика, правильный ответ — ярче окажется сверхновая. И она действительно ярче... на девять порядков.


Вот это и делает вопрос таким классным; сверхновые невообразимо огромны, а нейтрино невообразимо бесплотны. В какой точке эти две невообразимости сокращаются, давая результат в человеческих масштабах?


Ответ мы найдем в статье эксперта по излучениям Эндрю Карама.


В ней поясняется, что при жизни некоторых сверхновых — в процессе коллапса звездного ядра в нейтронную звезду — может быть высвобождено 10^57 нейтрино (одна частица на каждый протон внутри звезды, который превращается в нейтрон).


Карам подсчитал, что объем нейтринного излучения на расстоянии в один парсек (3,262 светового года, то есть ближе, чем от нас до Альфы Центавра)  — около половины нанозиверта, то есть 1/500 дозы от поедания банана.


Смертельная доза радиации — примерно 4 зиверта. Вычислить расстояние можно по закону обратных квадратов:

2,3 а. е. — это чуть дальше, чем от Солнца до Марса.


Коллапс ядра с возникновением сверхновой — участь звёзд-гигантов, так что если вы наблюдаете сверхновую с такого расстояния, то, скорее всего, находитесь во внешних слоях звезды, которая её породила.

Мысль о том, что нейтринное излучение может нанести вред, возвращает нас к тому, как всё-таки огромны сверхновые. Если бы вам удалось рассмотреть сверхновую с расстояния в 1 а. е. — при этом неизвестно как избежав воспламенения, испарения или превращения в какую-нибудь диковинную плазму, — даже поток призрачных нейтрино оказался бы достаточно плотным, чтоб убить вас.


Двигаясь достаточно быстро, пёрышко безусловно может сбить вас с ног.

Стырено с сайта http://chtoes.li , которые переводят http://what-if.xkcd.com

Показать полностью 6
Физика А что если Whatif XKCD Длиннопост
79
162
xtreeme

А что если..⁠⁠

12 лет назад
А что если..
Может быть Whatif
29
Посты не найдены
О нас
О Пикабу Контакты Реклама Сообщить об ошибке Сообщить о нарушении законодательства Отзывы и предложения Новости Пикабу Мобильное приложение RSS
Информация
Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Конфиденциальность Правила соцсети О рекомендациях О компании
Наши проекты
Блоги Работа Промокоды Игры Курсы
Партнёры
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды Мвидео Промокоды Яндекс Маркет Промокоды Пятерочка Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Промокоды Яндекс Еда Постила Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии