Рэндалл Манро - А что, если?.. Научные ответы на абсурдные гипотетические вопросы

И тут мы возвращаемся к изначальному вопросу: можно ли вскипятить чай, если очень интенсивно его помешать?

Нет.

Первая проблема – это мощность. Необходимая мощность, 700 Вт, равна примерно одной лошадиной силе, так что если хотите вскипятить чай за две минуты, вам потребуется как минимум одна лошадь, которая его будет помешивать.

Можно обойтись и меньшей мощностью, если вы готовы разогревать чай очень долго, но если это время растянуть слишком сильно, чай будет остывать с той же скоростью, с которой вы его нагреваете.

Даже если бы вы смогли помешивать его с достаточной скоростью – 10 000 помешиваний в секунду, – в дело вступят законы гидродинамики. На таких скоростях движения жидкости начнется кавитация – вдоль пути ложки будет образовываться вакуум, и помешивание станет неэффективным.

И если вы помешиваете чай столь интенсивно, что происходит кавитация, площадь его поверхности начнет стремительно расширяться, после чего он за несколько секунд остынет до комнатной температуры.

Как бы сильно вы ни помешивали чай, теплее он не станет.

ВОПРОС:А что, если бы все молнии, которые случаются во всем мире за день, ударили в одно и то же место? Что бы случилось с этим местом?

ОТВЕТ: Говорят, молния не ударяет в одно и то же место дважды.

Так вот, это неправда. С точки зрения эволюции удивительно, что эта поговорка продолжает восприниматься на веру: логично предположить, что все, кто в это верили, постепенно были отфильтрованы из человеческой популяции.

Так работает эволюция, да?

Мои читатели часто интересуются, можно ли получать электричество из молний. На первый взгляд, это логично: в конце концов, молнии – это и есть электричество [158], и у разряда молнии действительно немалая мощность. Проблема в том, что не так-то просто заставить молнию ударить именно туда, куда вам нужно [159].

Типичный удар молнии имеет мощность, достаточную для того, чтобы в течение пары дней обеспечивать жилой дом электричеством. Это значит, что даже небоскреб Эмпайр-стейт-билдинг, в который молнии бьют где-то 100 раз в год, не сможет обеспечивать себя энергией исключительно за счет небесного электричества.

Даже в тех районах Земли, где молния наблюдается особенно часто, например во Флориде или Восточном Конго, энергия, которую земля получает от солнечного света, в миллион раз превышает энергию, получаемую от молний. Вырабатывать электричество из молний – это все равно, что построить ветряк, работающий на торнадо: это будет совершенно непрактично [160].

Но в сценарии Тревора все молнии мира бьют в одно и то же место. Это делает молниевую энергетику куда более перспективной!

Предположим, что определение «в одно и то же место» значит, что молнии бьют параллельно одна другой.

Лидер молнии, несущий в себе заряд, имеет диаметр в 1–2 см. Наш пучок содержит примерно миллион отдельных молний, так что общий диаметр пучка составит где-то 6 м.

Авторы научно-популярной литературы любят сравнивать чуть ли не все физические явления с мощностью бомбы, сброшенной на Хиросиму [161], так что давайте тоже пойдем по этому пути.

Мощность молнии составит примерно две бомбы. С практической точки зрения этой энергии достаточно, чтобы несколько миллионов лет питать плазменный телевизор и игровую приставку. Или, иначе говоря, чтобы удовлетворить энергетические запросы США… на пять минут.

Сам разряд будет иметь диаметр не больше центрального круга на баскетбольной площадке, но оставит воронку размером с целую площадку.

Внутри пучка молний воздух превратится в заряженную плазму. Свет и жар от разряда немедленно подожгут почву на несколько миль вокруг. Ударная волна повалит деревья и снесет здания. Так что можно сказать, что сравнение с Хиросимой вполне оправдано.

Можем ли мы себя от всего этого защитить?

До сих пор ведутся споры по поводу механизма, благодаря которому работает громоотвод. Кое-кто считает, что это приспособление буквально «отгоняет» молнии, излучая заряд из земли в воздух, снижая таким образом перепад напряжения между облаком и землей и вероятность удара молнии. На данный момент Национальная ассоциация противопожарной защиты ( NFPA ) не поддерживает эту идею. Не знаю, что бы сказали в NFPA по поводу гигантской молнии Тревора, но громоотвод от нее все равно не спасет. Теоретически такой разряд мог бы пройти по медному штырю толщиной в метр и не расплавить его. К сожалению, когда разряд достигнет нижнего конца проводника, выяснится, что у почвы не такая хорошая проводимость, и взрыв расплавленного грунта в любом случае уничтожит ваш дом [162].

Собрать молнии со всего мира в одном месте, очевидно, невозможно. Но как насчет всех молний какой-нибудь одной местности?

На Земле нет места, где молнии били бы постоянно , но в Венесуэле имеется область, в которой они бьют почти постоянно. Вблизи юго-западного берега озера Маракайбо наблюдается удивительный феномен: постоянные ночные грозы. В дву зонах, над озером и над его западным берегом, где грозы формируются практически каждую ночь. Во время этих гроз молнии могут вспыхивать раз в две секунды, и потому озеро Маракайбо – грозовая столица мира.

Если бы вам удалось направить все разряды одной грозовой ночи в Кататумбо по единственному громоотводу и использовать их, чтобы зарядить огромный конденсатор, в нем набралось бы достаточно мощности, чтобы игровая консоль и плазменный телевизор, подключенные к нему, работали примерно сотню лет.

Конечно, случись такое, известную поговорку пришлось бы переделать еще сильнее.