Отвечаем на ваши гипотетические вопросы с точки зрения физики

Великое дерево, великий топор

Оригинал: Great Tree, Great Axe

Кабы все моря планеты  

Вылить на большое дно,  

Из деревьев всех на свете  

Сделать дерево одно,

 

Топоры бы все расплавить  

И отлить один топор,  

А из всех людей составить  

Человека выше гор,

 

Кабы, взяв топор могучий,  

Этот грозный великан  

Этот ствол обрушил с кручи  

В это море-океан, —

 

То-то громкий был бы треск,  

То-то шумный был бы плеск!

 

… Насколько огромным все это было бы?

— Джон Эйферт (цитирует стишки Матушки Гусыни, приведенные здесь в измененном переводе С. Маршака)

Кабы все моря планеты вылить на большое дно, получился бы фактически Тихий океан, только немного больше.

На самом-то деле, куда более внушительные результаты даст объединение всей суши в один мегаматерик.

Дерево, топор и человек из стихотворения куда интереснее.

Дерево

Потолок высоты для настоящих деревьев — около 130 метров в силу физического ограничения их способности поднимать воду. Найдя способ преодолеть этот предел, они столкнулись бы с фундаментальной проблемой прочности: дерево высотой в километр обрушится под собственным весом.

Давайте забудем об этих ограничениях и вообразим, что мы собрали одно стандартное дерево из всех деревьев в мире.

За «стандартное дерево» возьмем дуб из проекта организации Sylva Foundation под названием OneOak. Этот проект подробно описывает каждый аспект отдельно взятого дуба. В рамках того же проекта в 2010 году дерево было срублено. Честно говоря, не знаю даже, как все это назвать, но для наших целей это дерево не хуже прочих подходит на роль «стандартного».

Дуб OneOak был высотой в 23,9 метра и весил 14,385 тонны[1].В ветвях было сосредоточено немного больше этой массы, чем в стволе. Для сравнения: в одной статье подсчитали, что общая масса надземной части растений во всех лесах мира составляет около 470 миллиардов тонн.

Если, проигнорировав законы физики, мы объединим всю эту массу в одно дерево по подобию OneOak, диаметр ствола составит два километра. Верхние ветви вытянутся на 75 километров над поверхностью, преодолев большую часть пути в космос.

Феликс Баумгартнер прыгал с одной из самых низких веток.

Человек

Если мы используем тот же подход и соединим всех живых людей в единственное тело, — опять же, игнорируя очевидные физические ограничения, — рост этого человека приблизится к 3 километрам.

Каждый зуб размером с кита.

В сравнении с деревом человек вырос поменьше.

Топор

Сколько в мире топоров?

У английского слова «топоры» ("axes") много других значений, так что найти ответ в Google не так уж просто[2].А еще потому, что мы ищем странную статистику, для которой никому не придет в голову собирать данные, даже если б был способ это сделать. Давайте вместо этого попробуем угадать, используя оценку Ферми.

Раз уж единого информационного центра, посвященного топорам, не существует, я решил поспрашивать у друзей, сколько у них топоров.

А ведь если подумать, я не знаю, кто это вообще такой.

Но так можно пропустить много топоров. Некоторые топоры — пожарные, скажем — принадлежат организациям. Чтобы добыть данные понадежнее, я попросил друзей по всей стране прикинуть количество топоров и количество людей в окрестности.

У тех, кто оказался в домах с гаражами, отношение людей к топорам составило 2:1. Другие находились в больших офисных помещениях с сотнями людей и от силы парой пожарных топоров. В среднем получалось около 50:1 — гораздо меньше, чем я ожидал[3].Я вырос в доме со столярной мастерской, и у нас отношение людей к топорам всегда было около 1:1.

Разумеется, результат опроса случайных знакомых с доступом к интернету едва ли репрезентативен. У жителей сел наверняка больше топоров, а у очень бедных людей и вовсе их нет. В то же время, топоров не может быть значительно больше, чем людей, уже хотя бы потому, что одновременно невозможно использовать больше одного.

А что если один из них прямо в процессе износится? Мне нужны запасные.

Располагая лишь такими данными, предположу, что отношение людей к топорам где-то между 50:1 и 5:1.

А это значит, что наш составной топор будет маловат для нашего составного человека. Он будет длиной чуть больше полукилометра — немногим внушительнее хлипкого ножика.

И я увидел, как Агнец ломает вторую печать, и вышел тогда гигантский дятел. И возопили люди, и сжались от ужаса, когда крылья его погасили Солнце.

Если опытный дровосек валит двадцатисантиметровое дерево за 15 минут, то, чтобы срубить наше гигантское дерево со скоростью, пропорциональной размеру топора и площади диаметра ствола, скорее всего, понадобится несколько недель работы.

Падение

Вес дерева составит от 1% до 10% веса Чиксулубского астероида, что убил динозавров.

Оно упадет в океан гораздо медленнее астероида, и энергии будет выделено значительно меньше. Но все же скорость будет измеряться километрами в секунду, и падение выместит огромное количество воды.

Столкновение с астероидом вызвало гигантское цунами. Оно вынесло на побережья Мексиканского залива слой глубинного песка, смешанного с окаменевшей древесиной, что стало важнейшей подсказкой для обнаружения кратера[4].Больше об этом открытии я очень рекомендую прочитать в книге T. Rex and the Crater of Doom. Ее написал Уолтер Альварес — один из исследователей, обнаруживших первые свидетельства столкновения, и это одна из лучших научно-популярных работ, какие я читал.

Есть прекрасные симуляции Чиксулубского цунами. Подробности этого явления зависят от множества факторов, но, похоже, можно со всей уверенностью говорить, что волны высотой в десятки или сотни метров затопят все побережья и уничтожат буквально каждый прибрежный город и многие материковые города.

Другими словами, стишок Матушки Гусыни из вопроса Джона, видимо, не стер бы с лица Земли человеческую расу, но однозначно стал бы самой трагической катастрофой в истории нашего вида. Даже по жутковатым меркам старых детских сказок это тяжелый случай.

Закон и топоры

Напоследок хочу привести свою любимую выдержку из связанного с топорами законодательства[5]:Это не самый длинный список, но он состоит из незабываемых пунктов.

Адвокат Кевин Андерхилл, автор юридического блога Снижая планку (Lowering the Bar), осветил замечательное дело 1998 года Народ против Роберта Форейника. В этом деле, пишет он, апелляционный суд постановил, что "полиция имеет основания задержать лицо, едущее на велосипеде в 3 часа утра с топором."

Так что если вы ростом в 3 километра и направляетесь к берегу, чтобы срубить единственное в мире дерево…

Но я РОЖДЕН для этого.

…остерегайтесь копов.