poniedziałek, 11 lipca 2016

Dzień Niepodległości w liczbach - część pierwsza

Kolejny tekst z cyklu “Czy to miało sens”. Miłym czytelnikom przypomnę, że nie chodzi o kopanie leżącego i piętnowanie oczywistych głupot, wręcz przeciwnie - o wykorzystanie filmów jako okazji do eksperymentów myślowych, żonglerki liczbami i zabawy koncepcjami naukowymi.

Tym razem chcę zastanowić się nad tym jakie byłyby skutki upadku statków obcych z 1996 roku, oraz w ogóle samego pojawienia się gargantuicznego statku z 2016 roku. Nie będziemy rozważać głupiutkiego “zamachu” na jądro naszej planety, ani problemów energetycznych związanych z poruszaniem się statków o takiej masie. Jako że obcy potrafią manipulować grawitacją, możemy sobie założyć, że te problemy jakoś obeszli. Zamiast tego zastanowimy się co się dzieje, kiedy Murzyn i Żyd zrzucają ludziom na głowę statki wielkości miast.

AKTUALIZACJA: Tekst, ku mojej uciesze, wywołał spory odzew, dlatego spieszę z dwoma wyjaśnieniami. Po pierwsze - opór powietrza przy upadku jest tu pomijalny. Prędkość graniczna dla statków o których mowa poniżej wynosi około 5000 metrów na sekundę. Stąd nie ma żadnego problemu z założeniem, że spadając z wysokości trzech kilometrów rozpędziłby się do niecałych 250 metrów na sekundę. Po drugie przeszkadza wam, że założyłem, że statek wykonano głównie ze stali, a nie z "kosmicznego amelinium". Uwaga słuszna ale tylko do pewnego stopnia. Na ten moment mogę Wam obiecać, że odniosę się do tego założenia w drugiej części notki.

1996

20 lat temu od statku-matki odłączyło się trzydzieści sześć spodków o średnicy dwudziestu pięciu kilometrów i wysokości od jednego na krawędzi do czterech kilometrów na środku. Żeby ocenić co się dzieje, kiedy takie coś spada na powierzchnię, trzeba wpierw oszacować masę takiego cacka. Dokonałem dwóch oszacowań i otrzymałem podobne wyniki (za wsparcie dziękuję słynnemu krakowskiemu architektowi) więc myślę, że nie jest źle. W jednym założyłem, że pojazdy w 80% składają się z pustej przestrzeni a resztę stanowi stal. W drugim jako punkt odniesienia potraktowałem okręty podwodne typu Virginia. Z pewnością zawsze chcieliście wiedzieć, że na metr sześcienny atomowego okrętu podwodnego przypada około 875 kilogramów masy. Jeśli pomnożymy to przez około 981 000 000 000 metrów sześciennych statku obcych okaże się, że nad głowami Ziemian zawisły pojazdy o masie około 850 miliardów ton.

Dla porównania, masę Mount Everest można oszacować na około trzech i pół miliarda ton. Drobiazg. Innym ciekawym punktem odniesienia może być meteoryt Chicxulub, znany lepiej jako “planetoida, która zabiła dinozaury”. Według oszacowań jego masa wynosiła od biliona (1000 miliardów) do 460 bilionów ton. Czyli od “troszkę więcej” do “prawie pięćset razy więcej” niż spodki. W przypadku energii kinetycznej, kluczowa jednakże jest nie masa, ale prędkość. Chicxulub uderzył z prędkością między piętnaście a pięćdziesiąt kilometrów na sekundę (!). Nikt nie chciałby, żeby zrzucono mu kulę armatnią na głowę. Byłoby to jednak mniej groźne od przyjęcia na klatę bezpośredniego wystrzału z armaty.

Jeśli założymy, że niszczyciele miast z Dnia Niepodległości lewitowały na wysokości trzech kilometrów, to jeśli nagle zrzucimy je swobodnie, to po niecałych trzydziestu sekundach uderzą w ziemię z prędkością 242 metrów na sekundę. Towarzysząca temu energia będzie kolosalna - 2,5 * 1019 dżuli. Jest jednak nieporównywalna z energią wyzwoloną przez uderzenie Chicxuluba - od 1,3 * 1024 do 5,8 * 1025 dżuli. Czyli nawet milion razy mniejsza. Z czym zatem można porównać upadek ogromnych spodków? Otóż okazuje się, że to trzydzieści razy więcej energii niż eksplozja wulkanu Krakatau. Była to dosłownie eksplozja, prawdopodobnie wywołana nagłym wtargnięciem wody morskiej do komory z magmą, która rozsadziła górę. Erupcja z 1883 uchodzi za najgłośniejszą eksplozję w notowanej historii.

Ocenia się, że do atmosfery powędrowały kilometry sześcienne pyłu, który na dwa lata obniżył temperaturę na całej planecie. Spektakularne zachody słońca zaowocowały między innymi słynnym obrazem “Krzyk” Edwarda Muncha. Spadające statki kosmiczne z pewnością byłyby inspirujące, ale mimo większej energii kinetycznej, skutki tych uderzeń byłyby zgoła inne. Spadając na lądzie, poza zniszczeniem wszystkiego poniżej, wywołałyby lokalne trzęsienia ziemi, być może gdyby spadły w pobliżu uskoków, mogłyby uwolnić naprężenia płyt tektonicznych i wywołać większe wstrząsy. Zapewne najgorsze byłyby skutki upadku takiego pojazdu do oceanu. Trzęsienie ziemi z 2011 przesunęło dno morskie u wybrzeży Japonii o kilkanaście metrów w pionie. To właśnie pionowa składowa ruchu tektonicznego wywołuje fale tsunami. Nie mam danych na jakiej powierzchni nastąpiło przesunięcie w przypadku 2011 roku, ale jeśli wiemy, że niszczyciele obcych miały około 980 km3 objętości, to taka sama ilość wody musiałaby gdzieś się rozlać w postaci gwałtownego, bezlitośnie niszczycielskiego tsunami.

Podsumowując - strącenie latających talerzy nie obyłoby się bez sporych nieprzyjemności, ale nie zlikwidowałoby reszty ludzkości. Tego samego nie można powiedzieć o drugim starciu z 2016 roku...

Ciąg dalszy nastąpi!


Źródła i źródełka:
http://science.sciencemag.org/content/332/6036/1395.full
http://www.decodedscience.org/research-shows-extent-of-fault-rupture-for-japans-2011-earthquake/6774
https://www.quora.com/What-would-the-estimated-weight-of-Mount-Everest-be
https://arxiv.org/abs/1403.6391
http://independenceday.wikia.com/wiki/City_Destroyer
https://en.wikipedia.org/wiki/1883_eruption_of_Krakatoa