Всички знаят, че Човекът-мравка може да стане наистина малък. Но какво се случва с неговата маса, когато той е мъничък?

Ще си призная, Man-Man никога не е бил един от любимите ми супергерои на Marvel. Аз съм голям фен на Marvel, но Ant-Man просто никога не изглеждаше толкова готин. Сега обаче, когато излиза филмът „Мравецът“, ми е интересно. Да, непостоянен съм.

като

Нека да разгледаме Човека-мравка и физиката.

Силите на Мравеца

Често има проблем със супергеройските филми. Проблемът е, че филмите не винаги съвпадат с комиксите. Най-добрият пример е оригиналният Spider-Man (от 2002 г.), в който Spider-Man изстрелва мрежи направо от китката си. Разбира се, в комикса Спайдърмен има мрежи, защото Питър Паркър създава уеб-стрелци, базирани на химията.

И така, какво ще кажете за Ant-Man? В комиксите Човекът-мравка може както да стане малък (като Ant), така и да стане много голям. Според официалната страница на Marvel в Ant-Man той може да стане само малък. Да предположим, че казваме, че Човекът-мравка има следните правомощия.

  • Той може да стане малък, малък като мравка или може би дори по-малък (въпреки че сайтът на Marvel казва „половин инч“ --- което всъщност не е с размер на мравка). Разбира се, в комиксите той също може да стане голям - но те не споменават, че изглежда не е сила във филма.
  • Той има способността да комуникира и/или да контролира насекоми --- като мравки.
  • Тук е интересният - когато е малък, той все още има силата на нормалния си Аз.

Това е наистина всичко, което пише за силите на Ant-Man на официалния сайт на Marvel.

Проблеми с размера

Не е необходимо дълбоко разбиране на физиката, за да се види, че свиването на човек до размера на мравка има някои проблеми. Нека помислим какво се случва, когато той се свие.

Маса и плътност. Да кажем, че Скот Ланг (човекът в Ant-Man) е висок 1,8 метра с маса 86 кг (както е посочено на страницата на Marvel Wiki). Какво ще се случи с неговата маса, когато той се свие? Е, има няколко опции. Той може да запази същата си маса (той има нормална човешка сила) или може да запази същата си плътност и да има по-ниска маса по размер на мравка.

Нека първо разгледаме случая с постоянна плътност. Ако плътността на човек е около 1000 kg/m 3 (хората имат приблизително същата плътност като водата), тогава мога да изчисля малката маса на Мравеца, ако знам обема му. За да приближа новия му обем, ще кажа, че Човекът-мравка има формата на цилиндър.

Ако по-малкият Ant-Man изглежда точно като по-големия Ant-Man, тогава радиусът и дължината на "човешкия цилиндър" трябва да се променят със същия фактор (който аз обозначавам като "a"). Сега мога да сравня обема на големия и малкия Мравец.

Това казва, че ако Man-Man се свие до половината от височината си (a = 0,5), тогава обемът ще намалее с 0,5 3 = 0,125. Половината от размера е една осма от обема. Добре, сега да предположим, че Ant-Man се свива до половин инч (1,27 см)? Това би било промяна в скалата на дължината от 0,0127/1,8 = 0,007056. Използвайки тази стойност, мога да открия, че половин инчовият Ant-Man би имал обем, който е само 3,51 x 10 -7 пъти по-голям от големия Ant-Man. Ако приемем постоянна плътност, това означава, че мъничък човек-мравка ще има малка маса 3 х 10 -5 кг или 30 мг.

Но тази малка маса е голяма работа. Защо? Защото, ако той започна с маса от 86 кг и завърши с маса от 30 мг, къде отидоха останалите 85,9999 кг? Току-що изчезна? Може би е преобразуван в енергия с еквивалентност маса-енергия на E = mc 2, където c = 3 x 10 8 m/s. Ако случаят е такъв, тази промяна на масата ще доведе до 7 х 10 18 джаула. Това е достатъчно енергия за захранване на всички неща в САЩ за 7 месеца (въз основа на предишната ми оценка на потреблението на енергия). Разбира се, че енергията не може просто да отиде никъде. Човекът-мравка ще трябва да го съхранява и използва, когато иска да се върне към нормалната си маса. Чудя се какъв вид батерия би могъл да използва.

Добре, но какво, ако Ant-Man се свие и поддържа постоянна маса? Тъй като масата му остава постоянна, но обемът му намалява, плътността му ще се увеличи. Ако направя подобно нещо по-горе, откривам, че малкият Човек-мравка би имал плътност, която е 2,8 милиона пъти по-голяма от плътността на нормален човек. Това е просто лудост. Това е много по-високо от плътността на нещата, които виждате около себе си. Също така с нормална маса и мънички крака на Мравеца, натискът, който би упражнявал върху нещата, докато стои, би бил просто луд. Това би било като мен да се опитвам да стоя върху хлабаво опаковани пянени фъстъци --- просто щях да потъна направо.

Други малки проблеми. Добре, някои други неща, за които да помислите, когато той се свие. Защо той е все още силен като нормален човек? Как би дишал, ако молекулите на кислорода останат със същия размер, но малките му бели дробове са малки? Как би разговарял с хора с нормални размери? Гласовите му акорди биха били твърде малки, за да издава правилната честота.

Има много проблеми с това да си супер малък.

Как може човекът-мравка да стане малък?

Горните проблеми са нещата, за които мисля през нощта. Мисля, че имам решение. Как може Ant-Man да стане малък и да няма масови проблеми? Моят отговор: той всъщност не става малък. Добре, знам, че това е луда идея --- но се опитвам да накарам тази работа.

Вместо да стане малък, Човекът-мравка се тласка към допълнителни измерения. Нека дам пример за едномерен обект (който ще нарисувам като кръг). Този едномерен кръг е в нормално пространство, както е показано на тази едномерна х-ос. Забележете двете отметки по оста x.

Не забравяйте, че това е просто едномерна човешка мравка. Сега, когато той се "свива", той изтласква в друго измерение. В резултат на това нормалната x-ос се събира така.

Man-Man все още е със същия размер. Оста x обаче се огъва и дърпа заедно, като изглежда, че е по-малък. Тъй като оста x е опъната в друго измерение, двете отметки на оста са по-близо една до друга. Всички виждат Ant-Man като по-малък. Той също може да се движи, сякаш е малък. И накрая, можете да си представите това в 2-D доста лесно. Представете си хоризонтална еластична тъкан, която да представя двете нормални измерения. Когато Човекът-мравка се "свие", той натиска тъканта (в третото измерение). Въпреки това, вместо да направи голяма депресия в тъканта, тъканта се изтегля назад, за да се затвори отблизо. Резултатът е по-малка дупка в плата, което прави Ant-Man да изглежда по-малък.

Същото нещо може да работи в три измерения --- но това е трудно да си представим (тъй като е трудно да се визуализират 4 измерения). Това също решава някои от проблемите на супер мощността.

Добре, така че това, което измислих. Не е перфектно, но все пак ми харесва.

Превантивни коментари

Казаха ми, че ако не добавям превантивни коментари по-често, може да загубя твърдението си, че съм изобретил този аксесоар за блога (наистина, това трябва да се отбележи на страницата ми в Уикипедия). Ето няколко въпроса заедно с моите отговори. Наистина просто спестява време на всички.

Ще си призная, Man-Man никога не е бил един от любимите ми супергерои на Marvel. Аз съм голям фен на Marvel, но Man-Man просто никога не изглеждаше толкова готин. Сега обаче, когато излиза филмът „Мравецът“, ми е интересно. Да, непостоянен съм.