Как это сделать (2)
Заканчиваем знакомиться с книгой Рэндалла Манро.
Как метнуть далеко?
Согласно легенде, Джордж Вашингтон перебросил серебряный доллар через реку. Байки? Можно проверить. У нас немного места, чтобы размахнуться и придать скорость предмету, который мы бросаем. И мощность у нас тоже ограничена. Умножим тройной размах на мощность, а также на массу тела метателя, разделим на массу предмета и извлечём из всего этого кубический корень – получим скорость метательного снаряда. Из этой скорости нетрудно вывести дальность полёта. Мы можем прикинуть параметры Вашингтона, поместив его посередине между нормальным человеком и профессиональным атлетом. Получается, что если он бросал доллар, придав ему правильное вращение во время броска (как это делают те, кто мастерит на водной глади «блинчики»), то мог, в принципе, достичь 150 метров. Гудзон он бы не перебросил, а вот более мелкую реку типа Раппаханнок – вполне. Что и удалось продемонстрировать в 1936 году одному пенсионеру.
Как играть в футбол?
Футболов существует целая куча: обыкновенный, американский, регби, мини, футзал и так далее. Но во всех из них мяч должен быть доставлен к цели. Перебросить всё поле и забить гол удаётся в редчайших случаях. Во всех других приходится сопровождать мяч самому. И вот тут-то проблема: соперник не пускает тебя к своим воротам. Придётся как-то проламываться. Поскольку их много, одиночке пешим шагом тут ничего не светит. Придётся увеличить свои массу, скорость и мощность. Например, сесть на лошадь? В правилах не запрещается! Но хватит ли лошади, чтобы проломиться через всю команду соперника? В решающей битве «Властелина колец» мы видели, как всадники прошивали толпу орков, как масло.
Мощность для преодоления плотной среды «орков» зависит от куба скорости передвижения в ней. Если мы прикинем по орку на квадратный метр, вес орка 90 кг, скорость лошади 40 км/ч и её ширину 75 см, то получим 97 киловатт. Или 130 лошадиных сил. Галопом – точно не выйдет! Но если скакать медленнее, соперник может активно воспрепятствовать процессу, хватая тебя за ноги и забираясь тебе за спину, перегружая лошадь. Ситуацию на поле спасёт лишь малочисленность соперника. Всё ж таки в футбол не против бесконечных толп орков играют. Здесь всадника ждёт успех.
Как предсказать погоду?
В принципе, несложно. Берёшь среднеклиматическое значение и расписываешь на неделю вперёд. Если предсказываешь на Гавайях – имеешь хорошие шансы угадать. Правда, в большинстве других мест этот метод будет работать плохо, погоде присуща изменчивость. Тогда есть ещё один способ: прикидываешь, что и завтра будет так, как сегодня. Работает? Работает! Ведь погода не меняется так быстро. Но всё-таки меняется, и потому сбывается такой прогноз тоже не всегда. Во всех иных случаях мы можем попытаться составить научный прогноз на основе физических законов, которые нам известны. Работает? В краткосрочной перспективе, на пару дней – да. Но, несмотря на весь прогресс науки и вычислительной техники, мы никогда не сможем достаточно точно предсказать погоду в среднесрочной перспективе, хоть и сможем прикинуть, каким в среднем будет весь сезон. Причина в том, что погода – типичная сложная система, поведение которой может сильно измениться в зависимости от минимального изменения начальных условий. Эффект бабочки, которая машет крылом в одном месте, вызывая ураган в другом – это как раз из этой оперы. Если же у нас нет компьютера или радио, мы может воспользоваться известными ещё по Библии приметами:
Он же сказал им в ответ: вечером вы говорите: будет вёдро, потому что небо красно и поутру: сегодня ненастье, потому что небо багрово.
Матфей, 16:2
И на самом деле часто так бывает, что объясняется преобладающими западными ветрами в умеренном поясе Северного полушария. Если мы видим красные лучи заходящего Солнца, то, значит, на западе нет надвигающегося циклона, который закрыл бы эти лучи. Если же небо красное на восходе, то, хоть восток и чист от туч, на западе появились перистые облака, которые являются предвестниками ненастья.
Как играть в пятнашки?
Сценарий обычной игры в пятнашки быстро сходится к самому медленному игроку в роли водящего. Правда, здесь имеет место идеализация: быстро бегать можно не так долго. Лучшие спринтеры не имеют шансов в беге на длинные дистанции. Усэйн Болт вообще никогда не участвовал в забегах на милю. Если ему случится соревноваться с Эль-Герружем, то он, хоть и вырвется вперёд на первых порах, на отметке 700 метров уже безнадёжно отстанет. Есть ли шанс у кого-то обогнать Эль-Герружа? Есть. Он у супермарафонцев типа Яниса Куроса. Вот его-то точно не обгонишь. От него можно пытаться сколько угодно долго убегать - в пределе 25 тысяч километров: из Южной Африки до Магадана. Такова длина маршрута, рассчитанная артистом Мартином Крживинским.
Как ходить на лыжах?
В принципе, съехать с горки может всякий. Главное, чтобы трение позволяло. Если велосипед станет катиться уже под уклон в 0,6°, то резина по бетону съедет лишь при 42°. Снег и лёд гораздо более удобны в этом смысле. Раньше думали, что под давлением вода тает, и потому люди катаются по льду. Однако это нам удаётся и в самый лютый мороз. Современное объяснение предполагает, что при любой температуре на внешней поверхности льда сохраняется тонкий слой жидкости. То есть лыжи поедут при любой погоде. Помочь им можно слоем смазки, которая отдалит острые кристаллы льда от поверхности лыж. Тронувшись в путь, можно разгоняться до тех пор, пока сопротивление воздуха не уравновесит силу тяжести. Рекорд скорости – где-то 280 километров в час. Лыжный спуск имеет свойство довольно рано кончаться: доедешь до конца трассы, врежешься в дерево или просто кончится снег. В последнем случае можно попытаться организовать прицеп из снегоделательной машины, которая оперативно бы насыпала снег прямо по курсу. Но традиционная система охлаждения работает слишком медленно, потому пришлось бы перейти на жидкий азот.
Правда, на одном рюкзачке далеко не заедешь. Для экономии снега можно организовать сбор его позади себя и насыпание впереди. Доведя процесс до предела, можно заново изобрести... роликовые коньки!
Как отправить посылку из космоса?
Можно просто выбросить из люка. Рано или поздно оно упадёт на Землю. Где-то, через полгода. Правда, может сгореть по дороге, а также трудно будет найти то, что осталось. Объекты сгорают при входе в атмосферу по причине их высокой скорости. Помочь сможет защитный аэродинамический экран. Если же его нет, то нужно разместить ценный элемент как можно дальше от края посылки. Как это сделали астронавты «Аполлона-13». Как известно, по причине аварии на Луну они не попали и были вынуждены оставить чемоданчик с плутониевой батареей внутри лунного модуля, который впоследствии упал в Тихий океан. К счастью, сам модуль был достаточно велик, чтобы не сгореть полностью. На данный момент полуразложившийся элемент питания продолжает вырабатывать 800 Ватт где-то на морском дне. Но на поверхности уровень радиации остаётся неизменным. В отличие от посылки, письмо имеет шанс дойти до поверхности из космоса без повреждений: его полёт замедлит сопротивление воздуха. Но проблема с точностью останется. Можно попытаться бросить сильнее в нужном направлении. Удастся метнуть со скоростью 300 м/с – можно уложиться в пару-тройку сотен километров от цели. Конечно, не помешает написать адрес. Быть может, кто-то подберёт и доставит потом по земле. На заре космонавтики проблема доставки космических снимков решалась подобным образом. И если поначалу американцы писали большими буквами SECRET в попытке предотвратить вскрытие, то потом стали просто обещать на восьми языках материальное вознаграждение при доставке в ближайшее посольство. Эта методика хорошо сработала, когда один из контейнеров незапланированно приземлился в Венесуэле.
Как запитать дом?
Энергию в дом можно привнести снаружи: с участка, а также из пространства над ним или под ним. Можно высадить на участке лес и топить дровами. Участок в 20 соток даст нам, таким образом, 38 ватт. Маловато будет. Если на нём нет водопада, то наземные ресурсы не помогут. Полезные ископаемые – неплохой выход. Если бы они были равномерно распределены по земной поверхности, то одних лишь только 19 тонн угля хватило бы на 12 лет. Следующий выбор: геотермальная энергия. 40 ватт, если не живёшь в Долине Гейзеров. Теоретически можно было бы извлечь киловатт из движения тектонических плит, но построение подходящей технической системы сопряжено с проблемами. Практическим решением являются солнечные батареи, которые могут дать до 25 киловатт! Или ветрогенератор, который может дать до 400 ватт на квадратный метр при высоте мачты в 200 метров. В сумме получается до 19 киловатт. И себе хватит, и соседям.
Как запитать дом на Марсе?
На Марсе нет ни приличного ветра, ни приличного Солнца. Не говоря уже о полезных ископаемых и гидроэнергетике. На Марсе нет ничего. Зато вокруг него обращаются два спутника, один из которых можно теоретически в буквальном смысле запрячь. Закрепить на Фобосе канат в 5820 километров длиной, который будет спускаться почти до поверхности планеты. Конец каната будет пролетать над Марсом со скоростью в 2,3 Маха, и вот из такого ветра можно извлечь приличную энергию: 20 мегаватт! Правда, Фобос со временем замедлится и упадёт на Марс. Но это уже совсем другая история! Конечно, катастрофа подобного рода привела на Земле к вымиранию динозавров, но надо смотреть на вещи позитивно. Удар такого массивного тела неизбежно приведёт к кратковременному разогреву планеты. Так что на Марсе снова появится вода в жидком виде, даже на полюсах. И красная планета, быть может, зазеленеет!
Как завести друзей?
Чтобы завести друга, надо познакомиться, а чтобы познакомиться, надо встретиться. А чтобы встретиться, надо иметь шанс для этого. Хороший шанс столкнуться с кем-то на полном стадионе: в среднем 0,6 секунды – и пожалуйста! На улицах Дели уже труднее: 75 секунд. А в Канаде в среднем – уже два с половиной дня. Согласно опросам, люди встречают друзей в разное время в разных местах. В детстве – в школе. Потом – на работе. И на закате жизни – по соседству. Есть места, где друзей встречают всю сознательную жизнь: в семье, в гостях у других друзей или в церкви. Но встретиться – лишь полдела. Надо ещё подружиться. Здесь нет однозначного рецепта успеха. Можно дать лишь общий совет из кантова категорического императива:
Поступай так, чтобы ты всегда относился к человечеству и в своём лице, и в лице всякого другого как к цели, и никогда — только как к средству.
Как отправить файл?
Самый простой и очевидный способ: взять всё устройство, где он хранится, и принести получателю. Правда, оно может оказаться достаточно тяжёлым. Решением проблемы могут быть компактные извлекаемые устройства типа флешки. Лень идти – отправь по почте или запусти дрон. Однако дрон на батарейке далеко не залетит. А вот бабочка, например, может залететь из Европы в Африку, преодолев и Средиземное море, и Сахару по дороге. Если ей по пути – почему бы не прицепить лёгкий современный носитель? Исследователи, изучающие пути миграций насекомых, так и делают, и вполне успешно. Сотни миллионов бабочек мигрируют каждый год с севера на юг и обратно. Если к каждой из них что-то прицепить, то можно, по идее, продавить через такой канал трафик всего Интернета!
