Když Alice z Alice v říši divů Spotřebuje záhadnou láhev označenou „Drink Me“, rychle se zmenšuje na podlahu. Kouzelný školní autobus byl jednou napaden bílými krvinkami, když se zmenšil, aby prozkoumal krevní řečiště nemocného. A Ant-Man je známý používáním své zmenšující se technologie ve filmech Marvel a komiksů. Ale budou se lidé někdy takto zmenšit v reálném životě?
Bohužel, ne. Fyzici říkají, že technologie s mocí přimět někoho, aby někdo kousl, by porušila fyzikální zákony. (Promiň, Ant-Man.)
Vědci se přesto baví přemýšlet o tom, jak by mohl fungovat fiktivní zmenšující se stroj. „To vás nutí přemýšlet: Co určuje velikost věcí?“ říká fyzik James Kakalios. Nalezení odpovědi může zahrnovat pohledu do srdcí atomů a síly slunce.
Atomy zaduchují dohromady
Jedním hypotetickým způsobem, jak něco zmenšit atomy. Atomy jsou ve vesmíru stavebními kameny téměř ve všech hmotách. Každý atom je tvořen elektrony který obklopuje atomovou jádro.
Velikost atomu závisí na několika základních konstantách, včetně náboje elektronu. Tyto konstanty se nemění. Jejich vylepšení by vyžadovalo porušení fyzikálních zákonů, říká Kakalios. Pracuje na University of Minnesota v Minneapolis a napsal knihu Fyzika superhrdinů.
Pokud by zmenšující se atomy nefungovaly, co zkrácení prostoru mezi nimi?
Atomy se spojí, aby stavěli všechny druhy molekuly. V prvním filmu Ant-Man vysvětluje Dr. Hank Pym, že vytvořil své slavné částice Pym tím, že se naučil, jak snížit vzdálenost mezi molekulami. To, jak tvrdí, je to, co dává Ant-Manovu žalobu k uzavření na trh na velikost mravence-nebo dokonce menšího.
Atomy a molekuly v lidském těle jsou však již pečlivě zabaleny. Snažit se je ještě přiblížit by bylo náročné.
Mohli byste se pokusit atomy donutit dohromady. Kakalios však říká, že i malé zmenšení velikosti by vyžadovalo obrovské množství tlaku. To by byla špatná zpráva pro každého, kdo to vyzkoušel sám. „Technický termín je“ hrubý „, říká Kakalios. „Prostě by tě to rozdrtilo a ty to nechceš dělat.“
Výbuchy a černé díry
Atomy jsou tlačeny dohromady v naší sluneční soustavě, poznamenává Salvatore Rappoccio. Je fyzikem na univerzitě v Buffalu v New Yorku. Chcete -li to vidět v akci, jen se podívejte na naše slunce. Stejně jako všechny hvězdy, je poháněn fúze. Tehdy jsou atomová jádra spojena pod obrovským tlakem, dokud nevytvoří nový atom.
Fusion uvolňuje dostatek energie, aby naše slunce zářilo. Vědci se snaží znovu vytvořit tento proces na Zemi a vytvářet energii. Pro zmenšující se technologii by to však nebylo velmi užitečné. „Explodoval bys,“ říká Rappoccio.
Rituring dále do vesmíru nabízí extrémní příklady toho, co se stane, když je hmota zabalena velmi úzce k sobě. Formulář černé díry Když se hmota zabalí do menšího a menšího prostoru, dokud se nakonec stane tak hustým, že nic – ani lehké – nemůže uniknout gravitaci objektu.
Černé díry se obvykle rodí, když explodují masivní hvězdy a jejich jádra se zhroutí. Na Zemi nebyla nikdy vytvořena černá díra. Rappoccio však říká, že se teoreticky může jakýkoli objekt stát černou dírou – dokonce i osobou – pokud by byl stlačen do dostatečně malého prostoru.
I kdybyste se nějak stali tak hustým, zahynuli byste dlouho předtím, než byste mohli vyprávět příběh. Vytvoření smršťovacího paprsku, aby se zmáčkl jiné objekty na extrémní hustotu, může být také zničující. V Zdá se měGru se pokusil zmenšit měsíc, aby ho ukradl. „V reálném životě, pokud se pokusíte zmenšit měsíc, stane by se to černou dírou a všechno zničilo,“ říká Rappoccio.
.Cheat-Sheet-cta {Border: 1px solid #FFFFFF; Margin-Top: 20px; background-image: url („https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/2022/12/cta-module@2x-2048×239-1.png“); Padding: 10px; jasné: obojí; }
Máte vědeckou otázku? Můžeme pomoci!
Odešlete svou otázku zdeA mohli bychom na to odpovědět na nadcházející vydáníScience News zkoumá
Fantastické a skutečné zmenšení
I kdyby Alice, paní Frizzle nebo Ant-Man dokázala obejít zákony fyziky, aby přežily smršťování, čelily dalším problémům.
Zmenšení hlasivek člověka by jim poskytlo velmi vysoký a velmi tichý hlas. A pokud by jejich hmota zůstala stejná, byla by pro svou velikost neuvěřitelně těžké. Ant-Man by rozdrtil každého mravence, kterého se pokusil jezdit! Kapaní lidé možná ani nebudou moci vidět velmi dobře. Když se jejich oči zmenšily, jejich schopnost zpracovat viditelná vlnové délky světla může se zhoršit.
„Nic z toho není možné,“ říká Kakalios. Ale stojí za to přemýšlet. „Dává mi omluvu mluvit o skutečné fyzice, kterou jste si toho nevšimli. Když mluvím o tomto superhrdinovém zmrzlinovém pohárech, jsem tě plížil, abys snědl svůj špenát.“
Kakalios také poznamenává, že věda o zmenšení věcí není zcela imaginární. Ačkoli Tech nemusí být schopen zmenšit lidi, lidé jsou pozoruhodně zběhlí při zmenšení naší techniky. Bez skutečné vědy o výrobě menších materiálů byste tuto větu nemohli číst.
Tranzistory jsou zařízení, která fungují jako stavební bloky pro váš počítač, telefon a další zařízení. Umožňují počítačům zpracovávat informace pomocí čísel „0“ a „1.“ Elektronické stroje potřebují mnoho z nich.
V telefonu a v počítači mohou být miliardy tranzistorů. Každý z nich býval velikostí nehtu člověka, poznamenává Kakalios. Nyní mohou být navrženy tak, aby byly ještě menší než viry.
Tento výkon zmenšení nám dal světově měnící moderní technologie. A je to všechno díky stejné fyzice, která zabraňuje zmenšující se technologii pro existující lidi. „Svět je známé místo,“ říká Kakalios. „Tím, že zjistíme pravidla podle toho, jak svět funguje, můžeme tato pravidla použít k zlepšení našich životů.“
