Az Ant-Man zsugorodó épülete és a darázs hatalmas problémákat okozna

Az Ant-Man zsugorodó sugara hagyja, hogy a tárgyak megtartsák tömegüket, amikor aprókká válnak?

Lehet, hogy azok közé az emberek közé tartozik, akik elkerülik az összes előzetest, mert túlságosan elrontják a filmet. Nem tartozom azok közé az emberek közé. Éppen ezért azonnal megnéztem egy előzeteset, amely ezen a héten jelent meg a készülő Marvel Ant-Man and the Wasp című filmjéhez. Bár felnőttem egy hatalmas képregényrajongó voltam, soha nem kerültem be igazán az Ant-Man-ba. De az első Ant-Man film jobb volt a vártnál - és most várom ezt a folytatást.

Ha nem tudsz az Ant-Man-ról, akkor gyorsan áttekintem. Ez a szuperhős olyan speciális technológiát alkalmaz, amely lehetővé teszi, hogy hangya nagyságúra zsugorodjon (vagy néha valóban nagy is lehet - amint azt Amerika Kapitány: Polgárháború látta). Képes kommunikálni a hangyákkal is. Ja, és az Ant-Man méretének megváltoztatására használt technológia felhasználható más objektumok zsugorítására vagy őshonosítására is.

A pótkocsiban azt látjuk, hogy Hank Pym (a méretváltoztató technológia megalkotója) egy egész épületet összezsugorít, majd kerekeken elhúzza. De mi történik, ha összezsugorodik egy épület? Ennek megválaszolásán át kell gondolkodnunk azon, hogy a zsugorodás valójában mit tesz a Marvle Univerzumban. Ha egy tárgy zsugorodik, kisebb lesz a mérete, de tömege állandó marad? Talán az objektum sűrűsége állandó marad a folyamat során - vagy talán valami furcsát tesz, mint más dimenziókba való elmozdulás.

Valóban, a zsugorodás mechanikáját elég nehéz kitalálni. Ellentmondásos bizonyítékok vannak az első filmből: Először is van olyan eset, amikor Scott Lang (más néven Paul Rudd, más néven Ant-Man) felveszi a pert és zsugorodik. Egy ponton a padlóra esik, és megreped a csempe, ami azt sugallja, hogy egy teljes méretű ember tömegét tartja. Később azonban azt látjuk, hogy Hank Pym kulcstartó láncának egy apró tartálya van - egy igazi tartály, amelynek méretét éppen csökkentették. De nyilvánvaló, hogy ennek a tartálynak nem lehet ugyanaz a tömege, mint egy teljes méretű tartálynak. Ellenkező esetben hogyan viselné?

Tök mindegy. Csak azzal a gondolattal megyek, hogy a tömeg állandó maradjon - és ha tévedek, akkor igen. Amúgy csak film.

Kezdjük ennek a pótkocsinak a teljes méretű épületével. Milyen nagy? Mekkora a hangerő? Mekkora a tömeg? Természetesen néhány durva becslést kell készítenem, ezért kezdem a méretet. A videót nézve 10 szintet tudok számolni ablakokkal. Ez 10 emeletet eredményez, minden egyes történet 4 méter magas (nagyjából). Ezzel az épület 40 méter magasra kerülne. Amikor az összeállítás összezsugorodik, meglehetősen köbös alakú. Ezzel a hossza és a szélessége egyaránt 40 méter lenne. A térfogat (40 m) 3 = 64 000 m 3 lenne .

Miért kell nekem egyáltalán a kötet? Mert a tömeg becsléséhez fogom használni.

Biztos vagyok benne, hogy valamilyen építőmérnök valahol rendelkezik egy képlettel az épület tömegének kiszámításához, de nem akarom ezt keresni. Ehelyett megtalálhatom a tömeget a sűrűség első becslésével (ahol a sűrűséget úgy definiáljuk, mint a tömeg osztva a térfogattal). Számomra könnyebb úgy elképzelni az épület sűrűségét, mintha úgy teszek, mintha vízben lebegne. Tegyük fel, hogy vett egy épületet, és betette az óceánba (és az épület nem szivárog). Lebegne? Valószínűleg. Mennyi maradna ki a víz felett? Azt hiszem, hogy 75 százalékuk víz felett van - olyan, mint egy nagy hajó. Ebből a víz sűrűségének 0,25-szeresét vagy 250 kg/m 3 sűrűséget kapok (további részletek ebben a sűrűségi példában).

A becsült térfogattal és sűrűséggel 16 millió kilogrammos építési tömeget kapok. Megint csak ez a tippem.

Csökkentsük ezt az épületet a pótkocsi méretére. Feltételezem, hogy olyan méretű lesz, amely mindkét oldalon csak 0,5 méter, így a térfogat 0,125 m 3. Ha a tömeg még mindig 16 millió kilogramm, akkor az apró épület sűrűsége 512 000 kg/m 3 lenne. Igen, ez hatalmas. Csak hasonlítsa össze ezt egy nagy sűrűségű fémmel, például a volfrámmal (amelyet horgászsúlyokban használnak). Ennek felsorolt sűrűsége 19 300 kg/m 3. Ennek az épületnek a sűrűsége 26-szor nagyobb, mint a volfrámé.

De várj! Van még! Mi lenne, ha ezt az apró és szuper masszív épületet csak két kicsi gördülő kerékkel tenné le a földre, mint Hank Pym a pótkocsiban? Számítsam ki, milyen nyomást gyakorolnak ezek a kerekek az úton, ahol a nyomás az erő osztva az érintkezési területtel. A kerekek méretét elég nehéz megbecsülni - és még nehezebb megszerezni a kerekek és a talaj közötti érintkezési területet. Csak nagyjából megbecsülöm (és kitalálom a nagy méretet). Tegyük fel, hogy minden keréknek van 1 cm 2 2 érintkezési területe, összesen 2 cm 2 vagy 0,0002 m 2 .

Tudom, hogy a földön lévő erő az épület súlya lesz. Ezt úgy lehet kiszámítani, hogy felvesszük a tömeget és megszorozzuk a helyi gravitációs állandóval, amely 9,8 newton kilogrammonként. Amint megkapja ezt az erőt, csak elosztom a területtel, hogy 3,14 x 10 9 Newton/négyzetméter kontaktusnyomást kapjon, vagyis 3,14 Gigapascal. Igen. Ez hatalmas. Hasonlítsuk össze ezt a beton nyomószilárdságával körülbelül 40 megapascálnál. A nyomószilárdság az a nyomás, amelyet egy anyag kibír a törés előtt. Nyilvánvalóan 3 gigapascal nagyobb, mint 40 MPa. A fene, még a gránit nyomószilárdsága is 130 MPa.

Ha Hank el akarja gurítani ezt az épületet, hogy senki ne vegye észre, problémája lesz. A kerekek elpusztítják az összes felszínt, amelyen elgurul. Vagy van egy másik lehetőség. Lehet, hogy az épület tömege csökken, ha zsugorodik - de ebben az esetben nincs valami szórakoztató dolgom, amiről írhatnék.

További Marvel fizika

A szuperhősök nagyon nagyok ebben az alakváltó dologban - de a Hihetetlen Hulk valóban olyan vaskos, mint amilyennek látszik a Thor: Ragnarok című filmben?

Lehetnek alakváltó bolygói is, például a furcsa, nem gömb alakú Szuverén bolygó a Galaxis Őrzői Vol. 2. Ez valóban működhet?

És néhány szuper nerdy sűrűségű fizika esetében: Meg tudná számítani Thor kalapácsának tömegközéppontját?

Lehet, hogy azok közé az emberek közé tartozik, akik elkerülik az összes előzetest, mert túlságosan elrontják a filmet. Nem tartozom azok közé az emberek közé. Éppen ezért azonnal megnéztem egy előzeteset, amely a héten jelent meg a készülő Marvel Ant-Man and the Wasp című filmjéhez. Bár felnőttem egy hatalmas képregényrajongó voltam, soha nem kerültem be igazán az Ant-Man-ba. De az első Ant-Man film jobb volt a vártnál - és most várom ezt a folytatást.