Häälestage MolecularConceptor sisse 5. september 2014 kuulda, kuidas Randal Munroe mõtiskleb selliste hullumeelsete matemaatika ja loodusteaduste küsimuste üle, nagu allpool.
K. Mis juhtuks, kui prooviksite lüüa 90-protsendilise valguskiirusega pesapalli? - Ellen McManis
Jätame kõrvale küsimuse, kuidas saime pesapalli nii kiiresti liikuma.
Oletame, et see on tavaline väljak, välja arvatud siis, kui viska palli lahti laseb, kiirendab see võluväel 0,9 kraadini. Sellest hetkest edasi kulgeb kõik tavapärase füüsika järgi.
A. Vastus on 'palju asju' ja need kõik juhtuvad väga kiiresti ning see ei lõpe taigna (või kannu) jaoks hästi. Istusin maha mõnede füüsikaraamatute, Nolan Ryani märulifiguuri ja hunniku tuumakatsetuste videokassettidega ning püüdsin seda kõike lahendada. Järgnev on minu parim oletus nanosekundi haaval portree kohta.
Pall läheks nii kiiresti, et kõik muu oleks praktiliselt paigal. Isegi õhus olevad molekulid seisaksid paigal. Õhumolekulid vibreeriksid edasi-tagasi kiirusega paarsada miili tunnis, kuid pall liiguks neist läbi kiirusega 600 miljonit miili tunnis. See tähendab, et mis puutub palli, siis nad lihtsalt rippuksid seal külmunult.
Aerodünaamika ideed siin ei kehtiks. Tavaliselt voolab õhk ümber kõike, mis seda läbib. Kuid selle palli ees olevatel õhumolekulidel poleks aega, et neid teelt välja tõrjuda. Pall lööks neisse nii kõvasti, et õhumolekulides olevad aatomid ühineksid tegelikult palli pinnal olevate aatomitega. Iga kokkupõrge vabastaks gammakiirguse purske ja hajutatud osakesi.**
Need gammakiired ja praht laienevad väljapoole mullina, mille keskpunkt on kannu küngas. Nad hakkaksid õhus olevaid molekule lahti rebima, rebides tuumadest elektronid ja muutes staadioni õhu hõõguva plasma paisuvaks mulliks. Selle mulli sein läheneks taignale umbes valguse kiirusel - vaid veidi ees pallist endast.
Palli esiosas toimuv pidev sulandumine lükkas selle tagasi, aeglustades seda, nagu oleks pall rakett, mis lendaks oma mootoreid tulistades saba ees. Kahjuks liiguks pall nii kiiresti, et isegi selle käimasoleva termotuumaplahvatuse tohutu jõud ei aeglustaks seda peaaegu üldse. See hakkaks aga pinda sööma, paiskades palli pisikesi killukesi igas suunas. Need killud läheksid nii kiiresti, et kui nad tabavad õhumolekule, käivitavad nad veel kaks või kolm ühinemisringi.
Umbes 70 nanosekundi pärast jõuab pall koduplaadile. Lööja poleks isegi näinud, kuidas viska palli lahti laseb, sest seda teavet kandev valgus saabus umbes samal ajal, kui pall saabub. Kokkupõrked õhuga oleksid palli peaaegu täielikult ära söönud ja nüüd oleks see kuulikujuline paisuvast plasmast (peamiselt süsinikust, hapnikust, vesinikust ja lämmastikust) koosnev pilv, mis tungib õhku ja käivitab selle käigus veelgi rohkem sulandumist. Röntgenikiirte kest tabab kõigepealt taignat ja peotäis nanosekundeid hiljem tabab prahipilv.
Mis siis, kui?: tõsised teaduslikud vastused absurdsetele hüpoteetilistele küsimustele
OstaKui see jõuaks koduplaadile, liiguks pilve keskpunkt ikka veel märgatava murdosaga valguse kiirusest. See tabas esmalt kurikat, kuid seejärel kühveldati taigen, taldrik ja püüdja kokku ja viidi lagunedes tagasi läbi tagasilöögitõkke. Röntgenikiirguse ja ülekuumendatud plasma kest laieneb väljapoole ja ülespoole, neelates alla tagasitõkke, mõlemad meeskonnad, tribüünid ja ümbritseva naabruskonna – seda kõike esimese mikrosekundi jooksul.
Oletame, et vaatate linnast väljas asuvalt mäetipult. Esimene asi, mida näete, oleks pimestav valgus, mis paistab kaugele päikesest. See tuhmuks mõne sekundi jooksul järk-järgult ja kasvav tulekera tõuseks seenepilveks. Siis saabus suure mürinaga lööklaine, mis rebis puid ja purustas maju.
Kõik, mis jääb pargist umbes ühe miili raadiusse, oleks tasandatud ja tuletorm neelaks ümbritseva linna. Pesapalli teemant, mis nüüd on suur kraater, oleks mõnesaja jala kaugusel endisest tagasitõkkekohast tagapool.
Pesapalli Major League'i reegel 6.08(b) viitab sellele, et sellises olukorras loetakse lööja 'väljakult tabatuks' ja tal on õigus liikuda esimesse baasi.
**Pärast selle artikli esmakordset avaldamist võttis MIT-i füüsik Hans Rinderknecht minuga ühendust ja teatas, et ta on seda stsenaariumit nende labori arvutites simuleerinud. Ta avastas, et palli lennu alguses liikus enamik õhumolekule tegelikult liiga kiiresti, et tekitada sulandumist, ja liiguvad otse läbi palli, soojendades seda aeglasemalt ja ühtlasemalt, kui minu algses artiklis kirjeldati.
Väljavõte sellest Mis siis kui? autor Randall Munroe avaldab Houghton Mifflin Harcourt 2. septembril 2014. Autoriõigus © 2014 xkcd Inc.. Kasutatakse autori loal. Kõik õigused kaitstud.
