If superpowers were real: Body mass - Joy Lin

Если бы мы обладали сверхспособностями: Масса тела — Джой Лин

Переводчик: Aygul Zagidullina Редактор: Natalia Pavlyutkina

Some superheroes can grow

Некоторые супергерои могут расти

to the size of a building at will.

по своему желанию до размеров здания.

That's very intimidating!

Это очень пугает!

But a scientist must ask

Но учёный обязательно спросит,

where the extra material is coming from.

откуда берётся дополнительный материал.

The Law of Conservation of Mass implies

Закон сохранения массы подразумевает,

that mass can neither be created

что масса не может быть ни создана,

nor destroyed,

ни уничтожена.

which means that our hero's mass

Значит, масса нашего героя

will not change just because his size changes.

не изменится только потому, что изменился его размер.

For instance, when we bake a fluffy sponge cake,

Например, когда мы печём воздушный бисквитный пирог,

even though the resulting delicious treat

в готовом виде

is much bigger in size than the cake batter

его размер намного больше, чем тесто,

that went into the oven,

которое пошло в духовку.

the weight of the cake batter should still equal

Но вес теста останется равным

the weight of the cake

весу пирога,

plus the moisture that has evaporated.

не считая испарившейся влаги.

In a chemical equation,

В химическом уравнении

molecules rearrange to make new compounds,

молекулы перестраиваются, образуя новые соединения,

but all the components should still be accounted for.

но все компоненты должны быть учтены.

When our hero expands

Когда наш герой вырастает

from 6 feet tall

со 183 сантиметров

to 18 feet tall,

до 5,5 метров,

his height triples.

его рост увеличивается втрое.

Galileo's Square Cube Law says

Согласно закону квадрата — куба Галилея,

his weight will be 27

вес героя увеличится в 27 раз —

- 3 times 3 times 3 equals 27 -

3 умножить на 3 умножить на 3 равно 27 —

times his regular weight

по сравнению с исходным,

since he has to expand in all three dimensions.

поскольку он растянется во всех трёх измерениях.

So, when our superhero transforms into a giant,

Так что, когда наш супергерой превращается в гиганта,

we are dealing with two possibilities.

возможны два варианта.

Our hero towering at 18 feet

Либо наш герой при росте 5,5 метров

still only weighs 200 pounds,

до сих пор весит только 90 килограмм,

the original weight in this human form.

как это было в начале,

Now, option two, our hero weighs 5,400 pounds

либо он весит 2 430 килограмм —

- 200 pounds times 27 equals 5,400 pounds -

90 килограмм умножить на 27 равно 2 430 килограмм —

when he is 18 feet tall,

при росте 5,5 метров,

which means he also weighs 5,400 pounds

что означает, что он также весит 2 439 килограмм,

when he is 6 feet tall.

когда его рост составляет 183 сантиметра.

Nobody can get in the same elevator with him

Никто не может войти с ним в лифт

without the alarm going off.

и не застрять.

Now, option two seems a little more

Второй вариант кажется

scientifically plausible,

более правдоподобным.

but it begs the question,

Но напрашивается вопрос:

how does he ever walk through the park

как он гуляет по парку

without sinking into the ground

и не вязнет в земле,

since the pressure he is exerting on the soil

ведь давление его тела на почву

is calculated by his mass

равно массе тела, делённой

divided by the area of the bottom of his feet?

на площадь его ступни?

And what kind of super socks and super shoes

И что за суперноски и суперобувь

is he putting on his feet to withstand all the friction

способны выдержать супертрение,

that results from dragging his 5,400 pound body

возникающее, когда тело весом 2 430 килограмм

against the road when he runs?

бежит по дороге?

And can he even run?

И может ли он вообще бегать?

And I won't even ask how he finds pants

И где он находит штаны,

flexible enough to withstand the expansion.

достаточно эластичные, чтобы выдержать такое растягивание?

Now, let's explore the density

Теперь рассмотрим плотность тела

of the two options mentioned above.

в двух вариантах, упомянутых выше.

Density is defined as mass divided by volume.

Плотность — это масса, делённая на объём.

The human body is made out of bones and flesh,

Человеческое тело состоит из костей и плоти,

which has a relatively set density.

которые имеют относительно постоянную плотность.

In option one, if the hero weighs 200 pounds all the time,

В первом варианте, когда герой постоянно весит 90 килограмм,

then he would be bones and flesh at normal size.

его кости и мышцы нормальной плотности при обычном росте.

When he expands to a bigger size

Когда он расширяется до большего размера,

while still weighing 200 pounds,

по-прежнему веся 90 килограмм,

he essentially turns himself

он, по сути, превращается

into a giant, fluffy teddy bear.

в гигантского пушистого медвежонка.

In option two, if the hero weighs

Во втором варианте, если герой постоянно

5,400 pounds all the time,

весит 2 430 килограмм,

then he would be bones and flesh at 18 feet

его кости и мышцы будут нормальной плотности

with 5,400 pounds of weight supported by two legs.

при росте 5,5 метров и весе 2 430 килограмм.

The weight would be exerted on the leg bones

Вес будет давить на кости ног

под разными углами во время движения.

at different angles as he moves.

Bones, while hard, are not malleable,

Будучи твёрдыми, кости в то же время не гибкие,

meaning they do not bend,

а, значит, они не гнутся

so they break easily.

и легко ломаются.

The tendons would also be at risk of tearing.

Сухожилия также подверглись бы риску быть разорванными.

Tall buildings stay standing

Высотные здания продолжают стоять,

because they have steel frames

потому что у них стальные каркасы

and do not run and jump around in the jungle.

и они не бегают и не прыгают по джунглям.

Our hero, on the other hand,

Что же касается нашего героя,

one landing at a bad angle

один неудачный прыжок —

and he's down.

и ему конец.

Assuming his bodily function is the same as any mammal's,

Если функции тела героя такие же, как у любого млекопитающего,

his heart would need to pump a large amount of blood

его сердце перекачивало бы уйму крови,

throughout his body to provide enough oxygen

чтобы обеспечить достаточным количеством кислорода

for him to move 5,400 pounds of body weight around.

его тело весом в 2 430 килограмм.

This would take tremendous energy,

Это отняло бы у него много энергии,

which he would need to provide

для восполнения которой

by consuming 27 times 3,000 calories of food every day.

ему потребовалось бы 3 000 калорий 27 раз в день.

Now, that is roughly 150 Big Macs.

Это примерно 150 Биг-Маков.

27 times 3,000 calculated equals

27 умножить на 3 000 равно 81 000,

81,000 calculated slash 550 calories

81 000 разделить на 550 калорий

equals 147.

составляет 147.

He wouldn't have time to fight crime

Ему будет не до борьбы с преступностью,

because he would be eating all the time

потому что он будет всё время есть

and working a 9-to-5 job

и работать целый день,

in order to afford all the food he eats.

чтобы заработать на пропитание.

And what about superheroes

Как насчёт супергероев,

who can turn their bodies into rocks or sand?

способных превращаться в камни или песок?

Well, everything on Earth is made out of elements.

Всё на Земле состоит из элементов.

And what defines each element

Каждый элемент определяется

количеством протонов в ядре.

is the number of protons in the nucleus.

That is how our periodic table is organized.

Так устроена периодическая таблица.

Hydrogen has one proton,

В водороде один протон,

helium, two protons,

в гелии — два протона,

lithium, three protons,

в литии — три протона

and so on.

и так далее.

The primary component of the most common form

Основной компонент песка —

of sand is silicon dioxide.

диоксид кремния.

Meanwhile, the human body consists of

Тем временем тело человека состоит

65% oxygen,

на 65% из кислорода,

18% carbon,

на 18% из углерода,

10% hydrogen,

на 10% из водорода

and 7% of various other elements

и на 7% из других элементов,

including 0.002% of silicon.

включая 0,002% кремния.

In a chemical reaction,

В процессе химической реакции

the elements recombine to make new compounds.

элементы перестраиваются, образуя новые соединения.

So, where is he getting all this silicon

Где он берёт весь этот кремний,

necessary to make the sand?

необходимый для создания песка?

Sure, we can alter elements

Конечно, мы можем изменять элементы

by nuclear fusion or nuclear fission.

путём ядерного синтеза или ядерного деления.

However, nuclear fusion requires so much heat,

Однако ядерный синтез требует столько тепла,

the only natural occurrence of this process is in stars.

что в природе этот процесс происходит только в звёздах.

In order to utilize fusion in a short amount of time,

Чтобы быстро воспользоваться ядерным синтезом,

the temperature of the area

температура в этом месте

needs to be hotter than the Sun.

должна быть выше, чем на Солнце.

Every innocent bystander will be burned to a crisp.

Каждый случайный очевидец будет сожжён дотла.

Rapid nuclear fission is not any better

Быстрое ядерное деление ничем не лучше,

since it often results in many radioactive particles.

поскольку в его процессе образуются многочисленные радиоактивные частицы.

Our hero would become

Наш герой стал бы

a walking, talking nuclear power plant,

ходячей, говорящей атомной электростанцией,

ultimately harming every person he tries to save.

в конечном счёте причиняя вред каждому, кого он пытался бы спасти.

And do you really want the heat of the Sun

Вы действительно хотели бы жар Солнца

or a radioactive nuclear plant inside of your body?

или радиоактивную атомную станцию внутри вашего тела?

Now, which superpower physics lesson

О каких сверхспособностях

will you explore next?

вы узнаете в следующий раз?

Shifting body size and content,

Изменение размера тела и органов,

super speed,

сверхскорость,

flight,

полёт,

super strength,

сверхсила,

immortality,

бессмертие

and

и

invisibility.

невидимость.