Рэндалл Манро - А что, если?.. Научные ответы на абсурдные гипотетические вопросы

• Название: А что, если?.. Научные ответы на абсурдные гипотетические вопросы
• Автор: Рэндалл Манро
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2015
• ISBN: 978-5-17-088495-7

Эта книга – продолжение одного из самых знаменитых научно-популярных сайтов всех времен. Рэндалл Манро – инженер НАСА, ученый, художник и создатель невероятно популярного интернет-комикса xkcd.com – пытается найти серьезные ответы на самые невероятные вопросы, которые присылают ему посетители его сайта. Оказывается, о самых серьезных научных проблемах можно говорить легко и с большим юмором. Если вы любите науку, комиксы, Интернет и хорошую шутку – эта книга для вас.

В формате pdf A4 сохранен издательский дизайн.

---

Это ужасно! Но погодите, дальше будет только хуже. Простая логика подсказывает, что нельзя ограничиваться только людьми, жившими в прошлом: надо учитывать и неизвестное число людей будущего. Если ваша вторая половинка может жить в прошлом, значит, некоторые половинки могут находиться и в будущем, ведь и вы сами такая «будущая» половинка для кого-то в прошлом.

Теперь давайте предположим, что ваша половинка живет в то же время, что и вы. Предположим также, что вы сверстники в пределах нескольких лет (это более строгое ограничение, чем известное правило «половина вашего возраста плюс семь лет»[14], однако это правило работает, только если половинки встречаются уже взрослыми – скажем, одному 30, а другому 40 лет, и не работает, если бы они встретились лет на 15 лет раньше). С учетом этих ограничений у каждого из нас окажется примерно полмиллиарда потенциальных половинок.

Но как насчет пола и ориентации? Культуры? Языка? Мы можем и дальше использовать демографические категории, чтобы еще более сузить круг потенциальных партнеров, однако при этом мы уходим от идеи случайной половинки. В нашем сценарии вы с вашей половинкой ничего не знаете друг о друге, пока не посмотрите друг другу в глаза. Можно сказать, что ваша ориентация будет определяться исключительно вашей половинкой.

Как видим, шансы столкнуться со своей половинкой весьма малы. Количество незнакомцев, которым мы смотрим в глаза каждый день, варьируется от нуля (если вы отшельник или житель маленького городка) до нескольких тысяч (если вы полицейский на Таймс-сквер), но давайте предположим, что вы встречаетесь взглядом с несколькими десятками незнакомцев в день (я скорее интроверт, поэтому для меня это довольно щедрое предположение). Если 10 % из них примерно ваши сверстники, то всего за всю жизнь вы поймаете взгляд примерно 50 000 людей. С учетом того, что у каждого из нас есть 500 000 000 потенциальных половинок, истинную любовь в течение своей жизни обретет лишь один из 10 000…

Если опасность умереть в одиночестве столь велика, то общество просто обязано придумать способ увеличить вероятность визуального контакта. Например, построить огромные транспортные ленты, чтобы граждане могли перемещаться, глядя в глаза визави… А если того же эффекта можно достичь с помощью веб-камеры, то надо разработать модифицированную версию сайтов для случайных знакомств – таких, например, как Chat Roulette.com.

Если бы каждый из нас использовал эту систему по восемь часов в день семь дней в неделю и если бы нам требовалась бы всего пара секунд, чтобы определить, является ли человек нашей половинкой, то система могла бы теоретически свести всех людей со своими половинками за несколько десятилетий. (Я произвел несколько несложных вычислений, чтобы в целом оценить шансы участников. Если вы хотите рассчитать ваш конкретный случай с помощью математических инструментов, можете начать с задач на перестановку.)

Но в реальной жизни многим людям и без того непросто найти хоть какое-то время для личной жизни, и мало кто смог бы посвятить ее устройству два десятилетия. Так что не исключено, что только детки богатых родителей смогли бы часами сидеть на нашем сайте (назовем его «рулетка-для-половинок-точка-ком»). Но, увы, к несчастью для легендарного «золотого процента» (считается, что богачи составляют 1 % мирового населения), большая часть их половинок входила бы в оставшиеся 99 %… И если лишь один процент от «золотого процента» воспользуется нашей рулеткой, то лишь один процент от процента от процента найдет свою пару – то есть один из 10 000 человек.

Зато у оставшихся 9 999 богачей появился бы стимул втянуть в эту систему больше людей. В результате могли бы возникнуть благотворительные проекты, направленные, например, на то, чтобы у каждого жителя Земли оказался компьютер – нечто среднее между кампанией «Ноутбук каждому ребенку» и усовершенствованным сайтом знакомств. Профессии кассира в супермаркете или патрульного на Таймс-сквер стали бы невероятно престижными, поскольку дают возможность часто встречаться глазами с другими. Люди рвались бы в большие города и на разнообразные тусовки, чтобы найти свою любовь, точно так же, как они это делают и сейчас.

Но даже если бы кто-то из нас провел годы на сайте «рулетка-для-половинок-точка-ком», кто-то нашел работу, где постоянно заглядывал в глаза незнакомцам, а кто-то просто надеялся на удачу, – лишь малая часть всех нас нашла бы свою любовь. Остальным бы не повезло.

В условиях постоянного стресса и давления новой общественной нормы кто-то начал бы притворяться. Всем хочется вступить в клуб счастливых, и двое одиночек могли бы объединиться, чтобы разыграть мнимую встречу двух половинок. Поженившись, они продолжали бы скрывать свою выдумку и старались изобразить счастливейшую пару на глазах у своих друзей и своей семьи.

Мир случайных половинок был бы очень одиноким местом. Давайте надеяться, что наш мир не таков.

Лазерная указка

ВОПРОС: А что, если все люди на Земле одновременно направят на Луну лазерные указки? Изменит ли она свой цвет?

– Питер Липовиц

ОТВЕТ: Нет, если речь идет об обычной указке.

Во-первых, следует учесть, что не все мы видим Луну одновременно. Поскольку примерно 75 % населения Земли живет между нулевым и 120-м меридианом, идеальное положение Луны для нашего эксперимента где-то над Аравийским морем.

Какую луну выбрать – новую или полную? С одной стороны, луна в новолуние гораздо темнее, и свет наших лазеров было бы проще заметить. Но с другой стороны, такая луна – сложная мишень, поскольку видно ее в основном днем, а значит, результат наших усилий практически не будет виден.

Давайте лучше возьмем фазу четверти луны, чтобы можно было сравнивать эффект наших лазеров на темной и светлой стороне.

Это наша мишень

Обычная красная лазерная указка имеет мощность примерно в 5 милливатт, так что ее свет вполне сможет достичь Луны, хотя и рассеется по достаточно большому участку лунной поверхности. Земная атмосфера немного исказит луч и частично поглотит его, но большая часть света все же достигнет цели.

Давайте предположим, что все мы достаточно меткие, чтобы вообще попасть в Луну, но не все попадем в одно и то же место, так свет распределится по поверхности равномерно.

В 00:30 по Гринвичу все прицеливаются и нажимают кнопку!

Вот что произойдет.

Что ж, довольно обидно… Но такого результата и следовало ожидать. Солнце освещает Луну с мощностью, превышающей киловатт на квадратный метр. Поскольку площадь экваториального сечения Луны составляет около 10¹³ м², ее омывает примерно 1016 ватт солнечного света то есть 10 петаватт, или 2 мегаватта на каждого жителя Земли, что намного превышает мощность наших 5-милливаттных лазерных указок. В каждой части этих расчетов есть некоторые неточности, но в целом соотношение именно таково.

Лазер мощностью в 1 Вт – очень опасная вещь. Он не просто способен ослепить вас, он может обжечь кожу и даже поджечь окружающие предметы. Совершенно логично, что его нет в свободной продаже в США… Шучу-шучу! Есть, конечно, и стоит он всего 300 долларов.

Итак, предположим, мы потратили два миллиарда долларов, чтобы купить каждому жителю Земли зеленый лазер мощностью 1 Вт. (Примечание для кандидатов в президенты – подобный пункт в Вашей программе помог бы Вам получить мой голос.) Этот лазер не просто более мощный, чем лазерная указка, – зеленый цвет находится ближе к середине видимого спектра, поэтому глаза воспринимают его лучше, и он кажется более ярким.

Вот какой будет эффект.

Упс!.. Наши лазерные указки посылают 150 люменов света (больше, чем фонарики), и ширина их луча составляет 5 угловых минут. Такой луч осветит поверхность Луны лишь примерно на ½ люкса (лк) по сравнению с освещенностью в 130 000 лк, которую обеспечивает нашему спутнику Солнце. Даже если все мы прицелимся с идеальной точностью, это даст нам дополнительно всего лишь около 5 лк на примерно 10 % поверхности Луны.

Для сравнения – полная Луна освещает поверхность Земли примерно на 1 лк. Это значит, что действия наших лазеров не видно не только с Земли: даже стоящему на Луне астронавту отсвет земных указок на лунной поверхности показался бы более слабым, чем лунный свет на Земле.

В последнее десятилетие с развитием литиевых батарей и светодиодов появилось очень много самых разнообразных фонарей, но очевидно, что карманный фонарик нам в любом случае не поможет. Так что пропустим все это и выдадим каждому участнику проекта устройство Nightsun.