Ян (ahiin) wrote in i_future,
Ян
ahiin
i_future

1 моль кротов.

Оригинал взят у ahiin в 1 моль кротов.

Что будет, если собрать моль (единица измерения) кротов (маленькие мохнатые тварюшки) в одном месте?

—Sean Rice

Ситуация становится немного  пугающей.

Для начала, некоторые определения. Моль - это единица измерения, хотя и не совсем обычная. В действительности - это просто число [иногда его так и называют - число Авогадро], как "дюжина" или "миллиард". Если у вас есть моль чего-то, то это значит,  наличие 602,214,179,000,000,000,000,000 этого "чего-то" (обычно пишут 6,02214179·1023).  Это число столь велико потому, что обычно используется для подсчета молекул, а молекул очень много.

a figure with a hand overflowing with molecules
[[тут] слишком много молекул]

1 моль близок к количеству атомов в грамме водорода. Также, по случайному совпадению, это хорошая оценка числа песчинок на Земле.



Крот же - это роющее млекопитающее. Есть много разновидностей кротов и некоторые  из них реально пугающи.

a figure searching for, finding, and being scarred by a truly horrrifying star-nosed mole on wikipedia

[на первой картинке: поиск "крот-звездонос"]

Итак, на что же будет похож моль кротов: 602,214,179,000,000,000,000,000 животных?

Давайте начнем с грубых оценок. Этим будет примерное описание того, что происходит в моей голове до того, как я возьмусь за калькулятор, когда я просто пытаюсь понять смысл величины. Это такая разновидность оценочных вычислений, когда числа 10, 1 и 0,1 считаются достаточно близкими, чтобы посчитать их равными:

Я могу взять крота в руки и метнуть его[Источник не указан]. Любая вещь которую я могу метнуть весит один фунт. Один фунт это один килограмм.  Число 602,214,179,000,000,000,000,000 выглядит в 2 раза длиннее чем триллион, т.е. оно примерно равно триллиону триллионов.  Мне помнится, масса планеты триллион триллионов килограммов.

illustration showing that a trillion is visually approximately one half of one mole
… если кто спросит - я вас такому счету не учил.

Этого достаточно для понимания, что мы имеем дело с кучей кротов масштаба планеты. Однако, полученная оценка очень груба и легко может оказаться в тысячу раз больше или меньше реальной величины.

Давайте посчитаем поточнее.

Восточно-американский крот (Scalopus aquaticus) весит около 75 граммов. Отсюда масса моля кротов примерно равна 4,52·1022 кг.
Это чуть больше половины массы Луны.

Млекопитающие состоят в основном из воды. Килограмм воды занимает объем примерно литра, а значит раз наши кроты весят 4,52·1022 кг, значит они займут объем около 4,52·1022 литров.  Возможно вы заметили, что мы не обращаем внимания на пустоты между кротами. Скоро вы поймете, почему.

Корень кубический из 4,52·1022 литров дает нам 3,562 километров. Это значит, что мы обсуждаем сферу радиусом 2,210 км или куб 2,213 по ребру. (Изящное совпадение, которое я еще не упоминал: сфера радиусом в X километров имеет тот же объем, как куб с ребром X миль.) [сухопутная миля равна 1609,3 м]

Если всех этих кротов выпустить на поверхность Земли, они покроют ее равномерным слоем глубиной в 80 километров как раз до старой американской границы космоса:

cross section of the earth's surface with 80km of moles between the crust and displaced air before space
[сверху вниз: МКС, космос, вытесненный воздух, кроты, Эверест, земная кора, мантия]

Этот удушающий океан мяса под высоким давлением смоет большую часть жизни с поверхности нашей планеты, что, в свою очередь, может создать проблемы с функционированием интернета.  Определенно, не стоит делать подобных вещей на Земле.

Вместо этого, соберем кротов в космическом пространстве. Гравитационное притяжение стянет их в сферу. Мясо плохо сжимается, так что произойдет лишь незначительное гравитационное сжатие и мы получим  планету из кротов, по размерам чуть больше Луны.

circles showing that a mole of moles makes a sphere slightly larger than our moon
[moon = Луна, moles=кроты, Earth = Земля]

Кроты создадут силу притяжения около 1/16 земной - примерно как на Плутоне.  Изначально планета будет однородно теплой, вероятно немногим отличаясь от комнатной температуры. Гравитационное сжатие поднимет температуру в глубине на несколько градусов.

И вот тут-то начнутся странности.

Планета кротов - это гигантская сфера из мяса. В потенциале она обладает огромной энергией (калорий, что она содержит, достаточно для питания текущего населения Земли на протяжении 30 миллиардов лет) . Обычно, когда органика разлагается, основная часть энергии выделяется в виде тепла. Но большая часть внутренностей это планеты будет находиться под давлением свыше сотни мегапаскалей. Этого достаточно для уничтожения любых бактерий и стерилизации останков кротов. В глубине не останется микроорганизмов, которые могли бы осуществить разложение.

Ближе к поверхности, там где давление ниже, присутствует еще одна помеха для разложения - внутри кротовьей планеты мало кислорода. Без кислорода обычное разложение не возможно, так как лишь те бактерии, которым не нужен кислород [анаэробы], смогут продолжать процесс [называемый в данном случае брожением].  Не смотря на малую эффективность, анаэробное разложение поможет выделить значительное количество тепла.  Если ничего не предпринять - оно разогреет планету до кипения.

Однако, разложение само себя ограничивает, ведь не многие бактерии могут выжить при температуре свыше 60 °C, а значит, когда температура пойдет вверх, они вымрут и разложение замедлится.  В конечном итоге, тела кротов превратятся в кероген, который в свою очередь превратился бы в нефть, будь планета горячее.

Внешняя поверхность планеты будет излучать тепло в пространство и замерзать. Так как кроты образуют настоящую меховую шубу, то замерзнув, они изолируют внутренности планеты и замедлят процесс рассеивания тепла в пространство.  Тем не менее, перенос тепла в жидкости осуществляется в основном конвекцией. Потоки горячего мяса и пузырей газа, например метана в смеси с азотом из кротовьих легких, будут периодически прорываться через кротовую кору и извергаться вулканами на поверхности, выбрасывая гейзеры мертвых кротовьих тел в пространство.

В конечном итоге, после столетий или тысячелетий потрясений, планета остынет настолько, чтобы промерзнуть целиком. Ее внутренние области будут под столь большим давлением, что вода будет кристаллизоваться в виде различных экзотических форм льда [см. раздел Фазы льда], таких как лед III и лед V, а в конце концов сформируется лед II и лед IX (безотносительно!).

Одно к одному, мрачноватая картинка. Давайте попробуем другой подход.

У меня нет никаких надежных данных о мировой популяции кротов (а равно биомассе мелких млекопитающих в целом), но мы попробуем выстрелить наугад и предположим, что на каждого человека приходится минимум несколько дюжин  мышей, крыс и других мелких млекопитающих.

Существуют, возможно, миллиард обитаемых планет в нашей галактике. При их колонизации мы наверняка принесем с собой мышей и крыс. Если хотя бы одна из 100 будет населена мелкими млекопитающими в той же степени, что и Земля, то через несколько миллионов лет, что не так уж долго по эволюционным меркам, общее число когда-либо живших млекопитающих превысит постоянную Авогадро.

Так что, если вы хотите моль кротов, - стройте космический корабль.

a figure on a rocket with some small mammals

[Об игре слов в оригинальном названии.]
В оригинале обсуждается mole of moles. Чтобы сохранить игру слов, пришлось бы заменить кротов на моль и описывать моль моли. Это означает пересчет чисел и перерисовку части картинок. Главное же, что при пересчете кротов в моль моли той хватает лишь на крупный астероид, что снижает выразительность рисуемых картин.
Принял решение оставить кротов.
Dixi.


Источник.

Tags: астрономия, космос, физика, химия, юмор
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 12 comments