Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / При какой максимальной гравитации может выжить человек?
10.10.2020

При какой максимальной гравитации может выжить человек?

Оценка: 0.0    525 1 Наука и Технологии
10:40

В романе Курта Воннегута «Балаган или конец одиночества» сила гравитации постоянно менялась, то придавливая все живое к земле, то даруя удивительную легкость. Если представить, что нечто подобное произойдет в реальности, то первым вопросом будет «какую максимальную гравитацию выдерживает человеческое тело?» В 2015 году силач и актер «Игры престолов» побил тысячелетний рекорд, сделав пять шагов с 650-килограммовым бревном на спине. Для большинства из нас это был просто необыкновенный пример героической силы. Для ученых этот подвиг означал сокрушительный предел гравитационного притяжения, которое любой смертный мог когда-либо надеяться выдержать. В 2018 году ученые из Загребского университета в Хорватии наконец ответили на вопрос о том, какую максимальную силу гравитации способен выдержать человек. По словам авторов исследования, эти знания пригодятся будущим астронавтам при колонизации других планет.

Гравитация и тело человека

Человек освоил прямохождение около 3,6 миллионов лет назад. Наша походка формировалась под действием силы тяжести, эквивалентной примерно на 9,8 ньютонов на килограмм массы тела. Рассчитав крепость костей и мускулатуры, исследователи выяснили, что люди смогут передвигаться, пусть и с огромным трудом, на планетах, чья гравитация в 4 раза превышает гравитацию на Земле. В случае, если гравитация на экзопланете будет превышать земную в пять раз, человек не сможет даже пошевелиться.

Однако главной опасностью при такой силе тяжести окажется нагрузка на сердце – перекачивание крови в верхние отделы организма будет сильно затруднено, так как вся кровь прильет к нижним конечностям. В случае же, если гравитация превысит земную в десять раз, скелет сломается под тяжестью собственного тела.

К столь критической оценке исследователи пришли приняв во внимание тот факт, что наши кости – впечатляющие сооружения, если говорить о технике. На самом деле, одна только большеберцовая кость способна выдержать примерно 90-кратную земную гравитацию, прежде чем расколоться. Работая с цифрами о силе человеческой мускулатуры, исследователи определили, что находясь в хорошей физической форме и регулярно тренируясь мы довольно просто могли бы противостоять силе тяжести не более 5 g.

Но можно ли ходить при такой гравитации? С точки зрения физики, ходьба – это, по существу, цикл контролируемого падения, где качание каждой ноги предотвращает встречу лица с землей. Этот паттерн «падение-сброс-падение-сброс» заставляет наш центр масс качаться вверх и вниз, где сосредоточена большая часть работы. Вот почему физики разработали собственную модель так называемой «перевернутой маятниковой походки», учитывающую колебания центра масс человека и время его раскачивания ногами. Рекорд Бьернссона (игра престолов), составляющий пять шагов, устанавливает довольно хороший ориентир для верхних пределов того, чего может достичь человеческая походка.

Объединив массу бревна, вес и размер ноги Бьернссона, команда определила, что человек с таким же телосложением может медленно передвигаться по планете с гравитацией – или g – примерно в 4,6 раза больше земной. Наше сердце едва справляется с гравитацией около 5 g, выше которой мы начинаем терять сознание. Таким образом, похоже, эта цифра устанавливает абсолютную границу для любого вида человеческого исследования.

Как пишут сами авторы исследования, работа имеет ряд ограничений. Так, авторы не учитывали роль скафандров и любых дополнительных технологий, которые могут увеличить предел допустимой силы тяжести. Тем не менее, для долгосрочного пребывания на незнакомой планете это вряд ли это подойдет.

Гравитация на экзопланетах

Претендентом на самую большую экзопланету земного типа является экзопланета BD+20594b – планета, диаметром в половину диаметра Нептуна и примерно такой же массой. На ее поверхности гравитационное притяжение в три раза больше чем на Земле.


Так выглядит экзопланета земного типа BD+20594b. Представляете, какие там закаты?

Вообще, BD+20594b довольно странная планета, поскольку масса большинства скалистых миров составляет менее 1,6 массы нашей планеты и гораздо меньший радиус, так что может и не стоит выбирать ее в качестве будущего дома человечества.

Авторы работы, опубликованной в журнале The Physics Teacher отмечают, что из 594 экзопланет, достаточно изученных для того, чтобы оценить на них силу тяжести, пригодными для человека являются 422 (если не принимать во внимание другие условия, которые могут быть и пострашнее гравитации). А как вы думаете, приземлятся ли люди когда-нибудь на эти далекие миры, по крайней мере в обозримом будущем? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье.


 
Источник:  https://hi-news.ru/

Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 1

-3  
бодр 10.10.2020 12:35 [Материал]
Когда погиб космонавт Комаров на"Союзе-1", парашют был запутанный и сразу подумали, что разбился от перегрузки организма. Однако АН СССР сказали - не может такого быть, т.к. в кресле в полулежачем состоянии космонавт обезопасен при перегрузке 52g ( тн. ваша сила "гравитации", а по настоящему потенциальная энергия переходит в кинетическую, создавая перегрузку телу торможением или искривлением траектории движения). Причину гибели в разгерменитации кабины выявили после гибели ещё троих.
Сложный пилотаж самолёта создаёт значительные нагрузки( перегрузки) на тело. Так выполняя "петлю", "полупетлю" необходимо создавать перегрузку самолёту и лётчику в 5g . На выполнение двойной "полупетли" - 6g . Отток крови от головы к ногам( сердце не справляется) создаёт снижение яркости зрения до появления темноты в глазах, как и возможное кратковременное потерю сознания, чтобы такого не допустить, используются противо- перегрузочные костюмы поверх основнова. Они в некоторой степени не дают оттоку крови к ногам, обжимая ноги, живот, поступающим воздухом по мере увеличения перегрузки, но даже в нём возникает сумеречность зрения. Отток крови замедлен, но перегрузка продолжает давить на тело и оно справляется, не разрушается. На самолёте возникло явление "подхвата", когда очень резкий перевод в набор высоты, планер сам произвольно продолжает изменять траекторию движения, закручивая самолёт и тогда 10g не отделаться. Так и произошло, но по отклонению. вынесенной законцовке крыла, - чирок на фюзеляже, определена была перегрузка 12g ! Это близкая к разрушению самолёта, но лётчик жив, отделался выговором, не допускать впредь! smile
В полёте пилот волен управлять центростремительной силой, а не какой то там гравитацией! Так как в случае с энергиями - это электромагнитное взаимодействие ( плюс, минус) притяжения; в случае движения грубой материи - это переход потенциальной энергии в кинетическую или её стремительное прекращение в прямолинейном движении!
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
«  Октябрь 2020  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031
Последние комментарии