Articles

The Human Cube:the volume of humanity

Here ’ s a weird thought.

tiedämme, että maapallolla on noin 7,6 miljardia ihmistä (ja ne kasvavat). Se on paljon! Kirjoitettuna se tarkoittaa 7 600 000 000 ihmistä, jotka hengittävät, ajattelevat, lukevat sosiaalista mediaa, tekevät … vain olemassaoloa.

se on niin iso luku, että sitä on lähes mahdotonta hahmottaa. Toden totta: jos jonottaisit kaikki päästä varpaisiin (olettaen, että keskimääräinen korkeus on 170 senttimetriä, mikä on tarpeeksi lähellä arviota), venyttäisimme noin 13 miljoonaa kilometriä. Se on 30 kertaa niin pitkä matka Kuuhun.

Hmmmm. Minulla on idea halvasta tavasta tehdä avaruushissi …

sekin riittää, että venyy maailman ympäri reilusti yli 300 kertaa. Se on ihana ajatus, vaikka se saattaa vaikeuttaa liikennettä.

ei mittakaavassa. Luotto: SVG Silh

ei skaalaa. Luotto: SVG Silh

joten joo, se on pitkä jono, mutta — Ja tämä on suuri kysymys, ehkä kirjaimellisesti — jos ottaisit kaikki maapallon ihmiset ja murskaisit heidät yhteen, kuinka paljon volyymia se vaatisi?

tuo saattaa tuntua vaikealta vastata — ihmiset ovat hieman epäsäännöllisen muotoisia, joten et voi vain olettaa, että olemme sylinteri tai pallo tai triaksiaalinen ellipsoidi, ja käyttää jotain matemaattista kaavaa arvioidaksemme tilavuuttamme — mutta itse asiassa, jos tiedät pienen tempun, se on helppoa.

juju on tämä: ihmisten tiheys on lähes tismalleen sama kuin veden.

olet todennäköisesti kokenut tämän itsekin. Jos hyppäät altaaseen (tai johonkin muuhun riittävän suureen vesistöön), kellut, mutta juuri ja juuri. Jos hengität syvään, nouset ja jos päästät sen ulos, uppoat.; joten meidän täytyy olla hyvin lähellä veden tiheyttä. Ja olet varmaan kuullut, että olemme enimmäkseen vettä, joten ei ole yllättävää, että olemme suunnilleen samassa tiheydessä.

Mistä tiedän, että ihmiset ovat suunnilleen yhtä tiheässä kuin vesi: hän ei vajoa nopeasti pohjaan eikä kellu avuttomana pinnalla. Luotto: Dion HinchcliffeZoom In

How I know humans are about the same density as water: hän ei vajoa nopeasti pohjaan eikä kellu avuttomana pinnalla. Luotto: Dion Hinchcliffe

veden tiheys on 1 gramma kuutiosenttimetriä kohden (tai cc; vertailun vuoksi, 1 cc on hyvin karkeasti noin puolet pikkusormen kärjen tilavuudesta ensimmäiseen rystyyn; tai vähemmän anatomisesti ja geekkimäisemmin noin kuusisivuisen suulakkeen kokoinen). Jos siis tiedät massasi grammoina, se on yhtä suuri kuin tilavuutesi kuutioina! Massani on noin 75 kiloa eli 75 000 grammaa. Joten minulla on tilavuus 75000 cc (tai, jos haluat, 75 litraa tai 75 miljoonaa kuutiomillimetriä; rakastan metristä järjestelmää).

keskivertoihmisen massa on noin 62 kg eli 62 000 grammaa. Se tarkoittaa, että ihmisen tilavuus on keskimäärin 62 000 kuutiosenttimetriä. Ihmiskunnan kokonaistilavuus kerrotaan 7,6 miljardilla: 470 biljoonaa kuutiosenttimetriä.

se on outo määrä tarttua. Se vastaa 470 miljoonaa kuutiometriä.

Ei. Vieläkin liian kovaa. Entäpä tämä: 0,47 kuutiokilometriä.

kaikista maapallon ihmisistä tehty kuutio verrattuna Golden Gate-siltaan. Mittakaava on lähellä, mutta ei täydellinen perspektiivistä johtuen. Luotto: NOAA: n aluksen MILLER FREEMAN / Phil PlaitZoomaa

kuutio, joka on tehty kaikista maapallon ihmisistä Golden Gate-siltaan verrattuna. Mittakaava on lähellä, mutta ei täydellinen perspektiivistä johtuen. Luotto: NOAA-aluksen miehistö ja päällystö MILLER FREEMAN/Phil Plait

ah, se on parempi; hieman alle puoli kuutiokilometriä. Iso kuutio! Ainakin arjen mittapuulla. Täytyy myöntää, että se on pienempi kuin olisin arvannut. Jos kaikki pinottaisiin yhteen Ihmiskuutioksi (hmmm, minun pitäisi tavaramerkki, että), se olisi noin 770 metriä sivulla. Se ei ole paljon! Muotoile meidät kartiomaiseksi pinoksi ja työnnä se Kalliovuorille, niin se katoaisi; niin pieni vuori katoaisi todellisten jättiläisten joukkoon. Et edes huomaisi meitä. Paitsi että meidät on tehty gloppy-uruista ja sellaisesta eikä kovin kovasta graniitista, joten siitä seuraavat tapahtumat olisivat erittäin ikäviä. Taidat silti ymmärtää, mitä tarkoitan.

tulee mieleen, että jos voisimme kaikki kokoontua yhteen, Voltronin kaltaiseksi, niin tekisimme yhden megahumanin (oikeasti 7,6 gigahumania) lähes 3,4 kilometriä korkeaksi. Se on iso ihminen.

Panhuman Phil kurkistaa huippujen yli. Luotto: Phil PlaitZoom in

Panhuman Phil kurkistaa huippujen yli. Luotto: Phil Plait

vielä, vaikka on hauskaa murskata ihmiset yhteen ja katsoa, mitä voimme tehdä, kun tein tätä matematiikkaa minulla ei ollut aavistustakaan mitä tehdä tällä tiedolla, paitsi että se on tavallaan siistiä ja numerot ovat hauskoja pelata. Mutta onko siitä mitään hyötyä?

tarvitsin jonkun, jonka aivot toimivat eri tavalla kuin omani. Lähetin Randall Munroelle viestin, jossa kysyin, mihin Human Cube™: n tilavuuden tietäminen voisi auttaa. Hän vastasi välittömästi (siis välittömästi) sanomalla, että voit käyttää sitä laskea, kuinka paljon merenpinnan nousu saat, jos kaikki maapallolla yhtäkkiä tuli helmi sukeltaja.

rakastan ystäviäni.

mietin tätä hetken ja tajusin, että tämä on helpompi laskea kuin luulisi. Tilavuus = pinta-ala x Korkeus, eikö? Jos upotamme Human Cube™: n mereen, merenpinnan nousu on Human Cube™: n tilavuus jaettuna meren pinta-alalla!

veden peittämän maapallon pinta-ala on noin 362 miljoonaa neliökilometriä. 0.471 kuutiokilometriä / 362 miljoonaa neliökilometriä = 1,3 x 10-9 kilometriä eli 0,0000000013 km. Se vastaa yhtä mikronia, miljoonasosaa metristä.

Um, joo. Se ei ole paljon. Se on 1/100th leveys ihmisen hiukset, tai pino atomien noin 10,000 atomia korkea, riippuen atomi (olemme enimmäkseen vety, happi, ja hiili, jotka vaihtelevat kooltaan, mutta ovat hyvin karkeasti 10-4 mikronia halkaisijaltaan).

hei, tuo on itse asiassa mielenkiintoista! Jos repisit maan jokaisen ihmisen atomilta ja levittäisit heidät niin, että he tuskin koskisivat, – voisit helposti peittää koko planeetan moneen kertaan.

mielenkiintoista kyllä, mutta myös ewwwww. Ihmismatto. En mainitse sitä tavaramerkiksi.

"what if?" is a wonderful blog/comic series answering odd and fantastic questions about science. Credit: Randall Munroe

” what if?”on ihana blogi / sarjakuvasarja, joka vastaa outoihin ja fantastisiin kysymyksiin tieteestä. Luotto: Randall Munroe

sattumoisin Randall teki kappaleen ”what if?”artikkeli samanlainen, ja toteaa, että merenpinnan nousu on noin 3 millimetriä vuodessa. Tämä johtuu ilmaston lämpenemisestä, joka sekä sulattaa jäätä että aiheuttaa lämpölaajenemista valtamerissä (eli lämmitettäessä vettä se laajenee).

3 mm / yr = 3 000 mikronia / vuosi = 8 mikronia / päivä. Se tarkoittaa, että ilmaston lämpeneminen lisää merenpinnan nousua neljässä tunnissa enemmän kuin ihmisten upottaminen mereen. Vai niin.*

kun puhuin hänelle, Randall sanoi myös, että ihmisen tilavuuden avulla voitaisiin laskea pimeän aineen hiukkasten keskimääräinen lukumäärä ihmisessä. Se on totta! Mutta sitä numeroa ei ole niin helppo saada. Tiedämme pimeän aineen keskimääräisen tiheyden aurinkokunnassa (eli massan tilavuusyksikköä kohti, eli grammoja kuutiosenttimetriä kohti), koska tiedämme kuinka suuri gravitaatiovaikutus sillä on galaksiin, ja se kertoo meille sen tiheyden, mutta emme tiedä yksittäisten hiukkasten massaa (koska emme tiedä mitä pimeä aine edes on vielä), joten emme voi sanoa varmasti, kuinka monta hiukkasta sinussa on juuri nyt.

but we can take a stab at it. Pimeän aineen tiheys paikallisesti on hyvin karkeasti 5 x 10-25 grammaa kuutiosenttimetrissä. Kertominen ihmisen keskimääräisellä tilavuudella (62 000 kuutiosenttimetriä) tarkoittaa, että sinussa on henkilökohtaisesti noin 3 x 10-20 grammaa pimeää ainetta joka hetki.

se naurattaa minua. Koko maailmankaikkeudessa pimeä aine päihittää säännöllisen aineen karkeasti 6: 1. Mutta sinussa normaali aine päihittää pimeän aineen 2 x 1024: llä! Kaksi miljoonakertaa. Koko maailmankaikkeus on tietysti paljon suurempi ja vähemmän tiheä kuin sinä, mikä kärjistää vaa ’ an hyvin voimakkaasti toiseen suuntaan, kun astut tarpeeksi kauas taaksepäin. Ei millään pahalla.

3 x 10-20 grammaa on hyvin pieni määrä. Vertailun vuoksi, se on noin 15 000 kertaa protonin massa. Kaiken kaikkiaan tämä tarkoittaa sitä, että koko ihmiskunnalla on noin 2,3 x 10-10 grammaa pimeää ainetta sisällämme kollektiivisesti koko ajan. Emme olisi kovin hyvä Paljastaja. Siinä meni NSF-ehdotukseni.

joten Ihmiskuutiolla™ on sittenkin jonkin verran käyttöä, ainakin ajatuskokeena! Ja voi olla enemmän tapoja käyttää tätä äänenvoimakkuutta hauskoja esimerkkejä, mutta tiedätkö mitä?

tarpeeksi. Aivoni ovat väsyneet (luultavasti siksi, että niissä on 7 x 10-22 grammaa pimeää ainetta). Taidan olla valmis.

muuten: Tykkään pelata tällaisilla numeroilla, ja olen tarpeeksi kunnollinen keksimään hauskoja tapoja manipuloida niitä, mutta Randall päihittää minut kuin supernova, joka ohittaa whelkin. Jotain tällaista tapahtuu joka ikinen kerta, kun puhun Randallin kanssa. Tämän ei pitäisi yllättää sinua.

P. S. tämän artikkelin versio ilmestyi ensimmäisen kerran my Bad Astronomy Newsletter-lehdessä. Jos tilaat, näet joitakin ideoita jo kauan ennen kuin ne julkistetaan. Ja paljon muuta.

* lisään, että asia ei itse asiassa ole näin yksinkertainen. Jos valtamerten sivut (missä ne kohtaavat mantereet) olisivat pystysuoria seiniä kuten uima-altaassa, niin tämä matematiikka olisi yksinkertaista, mutta itse asiassa reunat ovat yleensä kaltevat, kuten näette millä tahansa rannalla. Human Cuben™ upottamisesta johtuva merenpinnan nousu on kuitenkin niin pieni verrattuna valtamerten pinta-alaan, ettei tällä ole väliä. Sillä ei ole merkitystä, kun merenpinta nousee jatkuvasti, koska päivästä toiseen, vuodesta toiseen, valtamerten tilavuus kasvaa niin paljon, että meren pinta-ala kasvaa vielä nopeammin, tunkeutuen maalle nopeammin. Tästä syystä saaret ja rannat katoavat nopeasti valtamerien laajentuessa. Randall ohjasi minut kohti tätä hienoa NOAA: n sivua hypsografisesta käyrästä, jota minun on tutkittava perusteellisemmin.