Съесть Солнце

Какой процент дневной дозы солнечного тепла составляют калории, съедаемые населением Земли за год? Что нужно изменить в нашем рационе, чтобы эти величины сравнялись?

— Джеймс Митчелл

0,000000000065%.

Энергетическая ценность Биг Мака из Макдональдса — 540 килокалорий, или около 2 250 000 джоулей. Солнце производит 382 800 000 000 000 000 000 000 000 джоулей в секунду^[1].↲Также известных как ватты. Одна из немногих привычных для Америки единиц измерения, которая оказалась дружественной с СИ. Конечно, мы сразу обошли эту проблему и стали измерять хранимую энергию в кВт•ч (и мА•ч) — и этим снова все испортили.↳ Уже одно это наталкивает на мысль, что угнаться за Солнцем, поедая гамбургеры, будет непросто.

Так в чем трудность?

Основная масса Солнца сконцентрирована в ядре, где энергию выделяет сгорающий до гелия водород. Светило производит не так уж и много энергии на единицу объема — сгусток вещества из ядра выделяет примерно столько же тепла, как тело сходной по размеру рептилии^[2],↲Фактоид из Википедии сравнивает выделяемую Солнцем теплоту на единицу объема с аналогичной величиной для компостной кучи, хотя производимая компостом энергия зависит от температуры — слишком высокий жар убивает выделяющие тепло микроорганизмы.↳ и даже меньше, чем теплокровные млекопитающие. Солнце теплее рептилий^{[источник?]} потому, что оно огромное — весь его жар суммируется^[3].↲Чем крупнее объект, тем больше площадь поверхности, с которой тепло уходит. Но площадь сферы пропорциональна радиусу², а объем производящего тепло материала — радиусу³. Так что бо́льшие штуки обычно горячее.

Рептилии выделяют примерно столько же тепла, что и солнечная материя. Вот только если ящерица не поест несколько дней или месяцев, то умрет от истощения. Солнце же горит миллиарды лет и продержится еще миллиарды — все потому, что термоядерный синтез куда эффективнее, чем сгорание жира или мышечный метаболизм.

Как долго? Удивительно, но неплохую оценку дает зоология. Животные могут продержаться на накопленных запасах пару недель (некоторые змеи — месяцев), а Солнце — около 10 миллиардов лет, эдак в 100 миллиардов раз дольше. Чтобы привести примерную аналогию, можно сравнить калорийность Биг Мака со змеиной котлетой и ломоть солнечного ядра такого же размера^[4].↲Если посчитать точно, то соотношение Солнце/Биг Мак слегка уступает пропорции Солнце/ящерица. Отчасти это объясняется тем, что животные полны костей, мозгов и прочей начинки, поэтому не могут расходовать весь свой объем — в отличие от Биг Мака.

Чтобы наше потребление энергии сравнилось с солнечным, нужно есть куда больше. Среднестатистический человек потребляет пару тысяч килокалорий в день, и с этим мало что поделаешь — не всем же быть Скалой. Так что нужно больше людей.

В конце этой статьи мы напредставляли себе Галактику планет, на каждой из которых обитает 7 миллиардов клонов бывшего заместителя министра юстиции Теда Олсона (не спрашивайте). Если Теды будут питаться как обычно, эта Галактика все равно будет потреблять меньше калорий, нежели Солнце излучает. Чтобы сравниться с ним, понадобится примерно тысяча галактик с поедающими бургеры Тедами.

Важно распределить потребление пищи по нескольким галактикам — если собрать все гамбургеры вместе, возникнет серьезная проблема. Энергетическая ценность пищи значительно уступает солнечной, поэтому придется собрать много еды, чтобы угнаться за Солнцем. Несколько дней солнечной энергии равносильны сфере гамбургеров с Землю размером, а весь его жизненный цикл — горе бургеров куда больше самой звезды. Скажу больше — эта куча будет тяжелее сверхмассивной черной дыры в центре галактики^[5].↲Пожалуй, она быстро породит новую черную дыру. И скорее всего, сместит центр галактики, насколько я могу предположить. Но я лучше еще немного поиграю в Universe Sandbox, прежде чем строить какие-либо догадки.

Мораль. Если вы решили угнаться за производимой Солнцем энергией, скармливая людям бургеры, приготовьтесь открыть пару-тройку межгалактических франшиз.