sobercroc (sobercroc) wrote in perdyat,
sobercroc
sobercroc
perdyat

Categories:

О невозможности дракона

Из архивов Нулевого космонавта

Плащ-пилотка 06/11/2010 [01:07:05]
Птеродактиль отпадает :(


Нулевой космонавт 06/11/2010 [11:57:26]
Кузьмич, я все понимаю. Я не понимаю только, почему Плащ-пилотка упорно отвергает птеродактиля? То есть Семяшкин там, к примеру, мог быть, а птеродактиль – нет. Чем он хуже?


Анянямов 06/11/2010 [13:43:16]
Еще палатка не там стоял, однако.


Плащ-пилотка 06/11/2010 [14:04:00]
Тогда на Земле были другие условия. В нынешних динозавры существовать не могут.

Анянямов 06/11/2010 [14:51:59]
Плащ-пилотка: Тогда на Земле были другие условия.
И спирт был крепче, и девушки девственнее...


Нулевой космонавт 06/11/2010 [15:13:26]
Не надо грязи. Вы просто не знаете всех возможностей наших советских птеродактилей. Я смотрел науч.-поп. фильм бебеси про денозавров. Там говорится, что они могли обитать в холодных условиях. Они покрывались то ли перьями, то ли шерстью. Это в 5-й серии. Она так и называется "Духи ледяного леса".


Плащ-пилотка 10/11/2010 [13:36:55]
Дело не в холоде. Птеродактиль не мог стать причиной аварии дятловцев по другой причине.

Вы смотрели науч.-поп.сериал "Прогулки с динозаврами". Посмотрите заодно фильм "Монстры небес" (National Geographic, 2006).
В нем на пальцах доносится простой факт - по науке, летать эти неутепистые создания не могли. Но летали.
Самый большой известный на сегодня летающий ящер весил до 250 кг и имел размах крыльев 14 м. При этом ни птичьих грудных мышц, ни килевой кости, к которой крепились бы сухожилия этих мышц, у него не было. Вопрос: как этим тварям удавалось делать крылышками бяк-бяк-бяк-бяк, чтобы гордо воспарить в небеса?
Был у меня тоже один такой изобретатель — крылья сделал. Я его на бочку с порохом посадил, пущай полетает. Иван Васильевич поступил грозно, но справедливо. Как показала практика, все попытки взмыть и полетать на махолете, он же орнитоптер, короче, аппарат, где взмахи крыльев совершаются за счет физической силы человека, позорно провалились.

Чтобы разрешить когнитивный диссонанс, исследователи в фильме слегка подкорректировали крыло птерозавра (придумали мягкие ткани, которые, есснно, не сохранились), походя изнасиловали аэродинамику и создали математическую модель по принципу компьютер все стерпит.
Хуже вышло с натурным экспериментом. Заставить самостоятельно летать модель не на экране, а на практике так и не случилось. Стоило отцепить его от буксира самолета, гадский птерозавр сваливался в пике. Про фазу взлета мужики благоразумно предпочли вообще не заикаться, потому что если он так фигово летал, то самостоятельно взлететь ему бы тем более не судьба. В общем, карабкался на утес, оттуда планировал, по дороге ловя восходящие потоки и добывая себе пропитание, потом приземлялся и, кряхтя и матерясь, карабкался сызнова. Подумать только - какая занятная у людей жизнь - снимать науч.-поп.фильмы.

С динозаврами вообще много непоняток. В первую очередь, с чего они вдруг вырастали такие здоровые? Как ноги не проваливались в почву, как кости выдерживали охренительную нагрузку, как сердце могло докачать кровь до мозга, когда он кушал листики, высоко задирая бошку на длинной шее? Договорились до того, что сразу после рождения брахиозавр залезал в пруд и всю сознательную жизнь держвл основную массу тулова под водой. Сверху торчала только шея и башка, ощипывающая осоку. Водный образ жизни.
Почему тогда вообще все было больше: и животные, и растения? Например, плаун, который сегодня вытягивается от силы на несколько десятков см, в каменноугольном периоде вымахивал под стать дубу 30 м высотой и метр в диаметре ствола. Стрекоза меганевра имела размах крыльев под метр и т.д. Наверно, хвощи-плауны тоже росли исключительно под водой и там же летали стрекозы. Короче, все в подводный сад.

С ростом животины ее масса увеличивается как куб линейного размера тела, а сила и выносливость, которые определяются площадью поверхности крыльев, толщиной сечения мышц и костей, – как квадрат. Поэтому животина не может расти произвольно до фига – наступит предел, при котором у нее не хватит сил себя таскать, и она раздавится под массой собственного тела. Монстры типа Годзиллы могут существовать только в фильмах типа Годзиллы. По мере роста размера тела доля полезной нагрузки падает, тяговооруженность становится мизерной, т.к. вся моща расходуется, главным образом, на перемещение себя, любимого.
Муравей может поднять тростинку в 50 раз тяжелей него, для человека рекорд составляет 3 своего веса, индийский слон (3 тонны) берет на борт 700-800 кг, или четверть своего веса, африканский слон (10 тонн) – тонну, или 10% себя. Экстраполируя в экселе, получаем такую гиперболу, что если бы кашалот весом 50 тонн приделал себе ноги и выбрался на сушу, запас нагрузки для него бы составил менее 5%, т.е. носил бы только собственные телеса, бегать не мог, прыгать – тем более, и, если бы упал, то скорее всего, уже бы не поднялся.
Показательно также рассмотреть рекорды соревнований по тяжелой атлетике в зависимости от весовых категорий.
>
Весовая категория доРекорд в толчке Отношение
561703.04
621822.94
691882.73
772102.73
852182.57
942332.48
1052382.27

Наглядно видно, что, в целом, чем больше собственный вес, тем меньшую его долю можно поднять. [добавление sobercroc].

В 1995 г. в Южной Индии откопали окаменелые останки динозавра, которого назвали трудновыговариваемым именем брухаткайозавр. Но основная проблема не в имени. По оценкам, живая масса животины составляла > 200 тонн при длине тела > 40 метров. Спрашивается, если кашалот на суше не поднял бы ничего тяжелей стакана, то махина, тяжелее в 4 и больше раз, с ней как быть?
По этим соображениям Википедия сомневается в правильности определения массы зверюги. Расчеты показывают, что для Земли эта «точка невозврата» находится около 100-120 т, т. е. сухопутное животное большей массы существовать не могло. Это ставит под сомнение точность реконструкций крупнейших зауропод, таких как брухаткайозавр и амфицелия. Разгадка этого парадокса может крыться в том, что реконструкции многих динозавров основываются на нескольких костях, на размеры которых проецируются на пропорции хорошо изученных ближайших родственников, что может дать неверные результаты вследствие неправильной классификации останков. В общем, чтобы иметь какое-то право на существование, динозавры должны были весить меньше.


Плащ-пилотка 10/11/2010 [13:47:28]
Про методики избавления от лишнего веса написано много. Чтобы снизить вес, можно, например, уменьшить силу тяжести. Уменьшить силу тяжести на планете Земля не представляется возможным, не посягая на ее размеры и орбиту или вовсе на глобальные физические константы. Посему оставим силу тяжести в покое и подумаем, что бы могло ее компенсировать.

Антигравитацию, левитацию и нечистую силу не рассматриваем. Не дятловеды, чай. Обойдемся обычной архимедовой. Закон Архимеда в отточеной древнегреческой формулировке гласит: "тело, впертое под воду, выпирает на свободу с весом выпертой воды тела, впертого туды". Мы живем на дне воздушного океана, плотность воздуха которого на уровне моря составляет 1.225 кг/м3. она зависит от температуры, давления, влажности и других параметров. Значение выше дано для нормального атмосферного давления (760 мм ртутного столба), температуры +15 градусов Цельсия и сухого воздуха (относительная влажность 0%).
Из уравнения Клапейрона-Менделева плотность идеального газа, коим можно с достаточной точностью считать воздух при нормальных условиях, прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна температуре. В повседневной жизни они колеблются в незначительных диапазонах и не оказывают существенного влияния на плотность. Например, если атмосферное давление возрастет до 770 мм, плотность станет 1.24, если упадет до 750 - 1.21. При температуре воздуха +30 его плотность будет 1.16, при нуле - 1.29. Чуть хитрее зависимость от влажности. Формула приводится в здесь. В целом, можно сказать, что чем больше влажность, тем плотность меньше, потому что молярная масса воды меньше, чем сухого воздуха, а для (относительно) точного расчета можно забить формулу куда-нибудь в Excel или в Матлаб или просто в скрипт. Для Б-гопротивной ОС семейства виндовз скрипт на Мощной ракУшке выглядит следующим образом:

$T = 15 + 273.15 #Температура в Цельсиях, переводим в Кельвины
$p = 760 * 133.322 #Давление в мм ртутного столба, переводим в паскали
$fi = 98 #Относительная влажность воздуха в процентах

$Rd = 287.058 #Газовая постоянная сухого воздуха
$Rnu = 461.495 #Газовая постоянная для пара
$p_sat = 6.1078 * [Math]::Pow(10, (7.5 * $T - 2048.625) / ($T - 35.85)) #Давление насыщенного водяного пара
$p_nu = $fi * $p_sat / 100 учетом относительной влажности
$p_d = $p - $p_nu #Парциальное давление сухого воздуха
$ro = $p_d / ($Rd * $T) + $p_nu / ($Rnu * $T) #Плотность в итоге

$ro

Отсюда видно, что относительная влажность еще менее сказывается на плотности, чем температура и давление. Увеличение с 0 до 98% проявляется лишь в 4-м знаке после запятой.

Таким образом, вес динозавра в нынешней атмосфере в нормальных условиях равен mg – 1.225 * Vдинозавра в кубометрах * g, и при некатастрофическом изменении этих условий он меняется пренебрежимо мало.
В посте про лося-нулевого космонавта я писала, что плотности всех млекопитающих примерно равны плотности воды (1000 кг/м3), потому что мы почти полностью из нее состоим. Сейчас лень искать этот пост [см. Нулевой космонавт лось - прим.sobercroc], к тому же динозавр не млекопитающее. Но я думаю, что сильно его плотность не отличалась, поэтому посчитаем вес динозавра как Vдинозавра * g (1000 – 1.225). Конечно, по сравнению с плотностью тела плотность воздуха – жалкие копейки, и в нашем лучшем из миров архимедова сила сильно вес не облегчит.
В других мирах бывает всяко. На Марсединозаврам бы пришлось еще более несладко, потому что его атмосфера разреженнее. Строго говоря, тамошнее давление гуляет в зависимости от сезона. В периоды таяния полярных шапок, когда в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа, оно в ~2 раза больше, чем когда они замерзают, и газ изымается. Но радикально картину это не меняет. В среднем плотность марсианской атмосферы вблизи поверхности в 60 раз меньше земной (0.020 кг/куб.м).
С точностью до наоборот дело обстоит на Венере. Там плотность атмосферы у поверхности (65 кг/куб.м) в 53 раза больше, чем на Земле, и составляет 1/14 плотности воды, а немеренное давление плющит в хлам спускаемые аппараты, едва они успевают его померить. Такая плотность пришлась бы по душе динозаврам, потому что при ней они бы весили легше. Не настолько, как рыба-кит в своей стихии, но заметно.
Но разве бы их не сплюснуло при этом немеренное давление, которое плющит в хлам спускаемые аппараты? Конечно, нет по той простой причине, по какой еще более немеренное давление воды в морских глубинах не плющит донных рыб. Они заполнены этой водой (и давлением) изнутри, как и мы, донные рыбы на дне воздушного океана, заполнены воздухом. Поэтому атмосферное давление нами не ощущается, хотя атмосферный столб давит тоже нехило. Но на здоровье отражаютcя, в основном, колебания от привычных значений.

Венера не предел. Бывает настоящий беспредел, причем не сказать, чтобы где-то слишком далеко. Буквально под боком. Как-то Роберт Бернер из Йельского универа и Гари Ландис из Географического общества США взяли масс-спектрометр и отправились мерить состав воздуха в пузырьках янтаря, законсервировавшегося 80 млн.лет назад. Как выяснилось, динозавры дышали совершенно другим составом. Например, содержание кислорода было 30-35% (нынче 21%), но больше всего порадовала плотность. Она оказалась не в 50, как на какой-то жалкой Венере, а в 500 (!) раз больше нынешней, т.е. аж 2/3 плотности воды. Я фигею, дорогая научная редакция. Результаты исследования опубликованы в журнале Сайенс за 18 March 1988, Vol 239, Issue 4846, Pages 1355-1439, "Gas Bubbles in Fossil Amber as Possible Indicators of the Major Gas Composition of Ancient Air".
Может, процесс затвердевания янтаря нагнетал давление (и, соответственно, плотность)? Маловероятно. Ведь доисторические насекомые, которых тоже периодически находят в янтаре, как правило, не слишком деформированы. Остается предположить, что в далеком прошлом атмосфера и климат действительно разительно отличались от того, что мы привыкли видеть (и ощущать) сегодня.
Отнимаем от плотности динозавра, которую условно приравняли плотности воды, две трети, и на оставшуюся треть делим его плотность как единицу (плотностью современного воздуха в силу ее малости можно пренебречь). Получаем, что динозавры в то время весили в 3 раза меньше. Например, вес упомянутого выше брухаткайозавра снижается до ~70 тонн.

Когда атмосфера поредела, закономерно уменьшились размеры и масса живых существ. Однако мельчали только наземные твари. Плотность воды оставалась неизменной, поэтому в водной среде гигантизм продолжал процветать. Менялись формы жизни, динозавры сменились млекопитающими, тем не менее нынешние киты не уступают в размерах древним. При длине 35 метров и массе под 200 тонн синий кит претендует на звание одного из самых исполинских животных планеты во все времена. Для сравнения, позднеюрский лиоплевродон, звезда BBCшного фильма "Чудовища океанских глубин", которого там называют крупнейшим хищником в истории Земли, имел (согласно фильму) длину 25 м и вес 150 тонн.


Плащ-пилотка 10/11/2010 [13:57:06]
Повышенное содержание кислорода означает более энергичный метаболизм, а повышенная плотность – меньший вес. Этим объясняется гигантомания в животном и растительном мире палево- и мезозоя. Понятно, что при такой плотности воздуха летающим тварям не требовалось обладать суперским аэродинамическим качеством. Полет напоминал плавание – достаточно было несильно оттолкнуться и погрести конечностями. Обладавшие роскошными плавниками (крыльями) птероящеры могли всю жизнь свободно парить в воздухе, не опускаясь на дно (земную поверхность), как это происходит сейчас у многих морских обитателей.

Нечто подобное происходит на Венере несмотря на то, что плотность тамошней атмосферы на порядок меньше того, что творилось некогда на Земле. После того, как первые станции установили параметры атмосферы Венеры, конструкторы НПО им.Лавочкина изменили схему посадки на планету. Если раньше весь путь сквозь атмосферу проделывался на парашюте, то теперь он требовался только для начального торможения. С 1975 г. станции отстреливали его на высоте 50 км и далее совершали свободное падение. Атмосфера Венеры очень плотная, поэтому было достаточно того сопротивления, которое оказывал корпус станции. Тягучий воздух обтекал сначала шар, а затем диск, гася скорость падения. Посадка проходила достаточно мягко - оставались невредимыми даже лампы подсветки съемки посадки.

В густом воздухе древней Земли динозавры вели как бы полуводный образ жизни. (На две трети водный, если говорить точнее), что и позволяло им вымахивать до невообразимых сегодня (на суше) пределов. Крупным растительноядным динозаврам не было нужды залезать по шею в водоем, потому что в атмосфере такой плотности они и так чувствовали себя, как рыба в воде.
Кстати, о рыбах. Посмотрите на облик хищных сухопутных динозавров. Во все времена хищникам полагается гоняться за добычей. Вы пробовали бегать в воде? Получается фигово, не так ли? Чтобы уменьшить сопротивление среды, проще изменить вертикальное положение тела на горизонтальное и поплыть.
Во времена писателя-фантаста Ивана Ефремова страшного зверя тираннозавра изображали торчмя во весь рост, чтобы было эффектней. Потом собрали полный скелет, просчитали конструкцию и поняли, что не катит. Скорее всего, туловище было ориентировано параллельно земле, хвост уравновешивал вытянутую голову. Короче, получается такая здоровенная рыба на ножках. Гибкий мощный хвост используется в качестве балансира, руля и движителя, извиваясь и проталкивая тело через плотную среду. Примерно, как змея, которая как бы плывет по земле. Вполне понятное решение эволюции для быстрого перемещения в густой атмосфере, когда поплыть еще не получается, а бегать надо.

Подтверждения высокой плотности древней атмосферы встречаются буквально на каждом шагу. Например, выше упоминался большой размер древних насекомых. Как они могли его достигать? Там тоже действует свое ограничение на размеры тела, только оно срабатывает еще раньше, чем у динозавров. У зверей и птиц подачу кислорода к внутренним органам осуществляет кровь. Мы вдыхаем воздух в легкие, легкие пронизаны сетью кровеносных сосудов, кислород растворяется в крови и транспортируется к мозгу и пр.органам. У насекомых легких нет, их кровь (гемолимфа) не участвует в переносе кислорода. Дыхание осуществляется при помощи трахейных каналов, непосредственно соединяющих клетки внутренних органов с воздушной средой. Чем больше атмосферное давление снаружи, тем длиннее могут быть трахейные трубочки, тем больше размеры насекомого. Вспоминаем уравнение идеального газа Р = RT/, где  - молярная масса газа, R - газовая постоянная, различная для разных газов, но не зависящая от температуры и давления; T - абсолютная температура. Продолжая приблизительно считать древний воздух Земли идеальным газом, получаем, что при тогдашней плотности давление в сотни раз превосходило нынешнее, что, в свою очередь, позволяло насекомым иметь бОльшую длину трахейных трубочек и размеры тела в целом. И если крылья стрекозы не могли быть чрезмерно большие, чтобы она все-таки могла ими стрекотать в густом воздухе, то различные тараканы и многоножки были в сотни раз крупнее нынешних – см. исследование Alexander Kaiser, Ph.D., of Midwestern University’s Department of Physiology. Наибольшие по размеру из известных сухопутных членистоногих (см.артроплевра) достигали 2.6 м длины. Ужоснах.

Потом прилетел метеорит, пробуравил атмосферу, земную кору, короче, все умерли, как дятловцы. Те, кто выжил в катаклизьме, больше не могли приобретать столь гигантские формы, потому что при катастрофе часть земной атмосферы утекла в космос, и ее плотность резко снизилась. Так что окажись динозавры в нынешних условиях, они бы жить в них не смогли.
При всем уважении к этнографическому экскурсу MAVER и очень достойному историческому исследованию Сканды Картикея (читала с неподдельным интересом) физике я верю больше, чем древним хроникам. Посему вердикт: птеродактиль к гибели дятловцев непричастен.



Нулевой космонавт 10/11/2010 [16:03:33]
Потрясающе. На фундаментальный исторический труд Сканды Картикея был дан не менее фундаментальный ответ. Оба исследования мне очень понравились, но я склоняюсь к версии Плащ-пилотки, потому что действительно, что там древние насочиняли в своих летописях, сейчас не проверишь, а физика – это закон. Жалко, конечно, что мы из-за этого утрачиваем исторический приоритет как родина птеродактилей, но истина дороже. А истина гласит, что из списка версий птеродактиля можно вычеркивать. У него, если можно так выразиться, алиби.
Чувство законной гордости наполняет от того, что это значимое открытие было сделано на нашем форуме, а не на каком-то там тау или ганзе. Мы вновь убедительно продемонстрировали свои лидирующие позиции в современном теоретическом дятловедении. С другой стороны, чему удивляться? Это единственное, что сейчас можно найти интересного почитать по теме дятловцев. В остальных местах наблюдается тоскливое хождение по кругу застарелых и зациклившихся маразматиков. На них давно нет никакой надежды.
Достаточно было длинных выходных, и расследование непротиворечиво доказало непричастность птеродактиля к гибели девяти туристов в 1959 близ горы Холатчахль. Вы чувствуете, до чего мы дойдем в новогодние каникулы? Остается разобрать версии снежного человека, НЛО, карликов Арктиды, вертолета, аэростата, аэросаней, взрыва вакуумной бомбы, падения атомной боеголовки и т.д., а также самую мощную по степени воздействия на окружающую среду гипотезу – день рождения Золотарева.
Tags: нулевой космонавт
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 319 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →