Răspunsuri științifice serioase la întrebări ipotetice absurde

Randall MUNROE
Publicat în Dilema Veche nr. 1010 din 17 august – 23 august 2023
image

Îmi plac întrebările ridicole, pentru că nu ne așteptăm să știe cineva răspunsul, ceea ce înseamnă că e OK să fii nedumerit. Cîteodată, întrebările simple se dovedesc a fi, în realitate, neașteptat de grele. De ce ți se ridică părul măciucă, de fapt, cînd îți freci un balon de cap? Răspunsul uzual, la ora de fizică de la școală, este că electronii sînt transferați dinspre părul tău spre balon, lăsîndu‐ți firele de păr încărcate cu o sarcină electrică pozitivă. Firele încărcate electric se resping unele pe celelalte și stau depărtate de cap. 

Numai că... de ce electronii se transferă dinspre păr spre balon? De ce nu se duc în direcția opusă? Asta‐i o întrebare excelentă și răspunsul e că nimeni nu știe. Fizicienii nu au nici o teorie generală bună care să explice de ce unele materiale intrate în contact cu ceva își lasă electronii de la suprafață să cadă, pe cînd altele îi culeg de pe ceva‐ul cu care au intrat în contact. Acest fenomen, numit încărcare electrostatică sau efect triboelectric, este un domeniu de studiu al cercetării de vîrf.

Același tip de știință se folosește pentru a răspunde și la întrebările serioase, și la cele caraghioase. Încărcarea electrostatică este importantă ca să înțelegem cum se formează fulgerele în timpul furtunilor. Numărătoarea particulelor subatomice din organisme este un lucru pe care îl fac fizicienii cînd elaborează modele pentru riscurile iradierii. Cînd încerci să răspunzi la întrebări neserioase, se prea poate să ai nevoie de știință serioasă. 

Și, chiar dacă răspunsurile nu folosesc la nimic, e distractiv să le știi. Cartea What if? 2 cîntărește cît electronii din doi delfini. Informația asta nu folosește probabil la nimic, dar eu sper să vă facă plăcere oricum. 

Trei întrebări

Anvelopele de cauciuc ale milioanelor de automobile și camioane au inițial grosimea de peste un centimetru, apoi ajung să fie aproape tocite. Ar trebui să vedem cauciuc peste tot sau măcar șoselele noastre să aibă carosabilul mai gros. Unde‐i tot cauciucul care s‐a desprins din roți? (Fred)

Bună întrebare! Tot acest cauciuc trebuie să fie undeva și nici una dintre variante nu sună prea grozav. Putem să estimăm cît cauciuc pierde o roată – diferența dintre o anvelopă nouă și una uzată, „tocită” – cu ajutorul unui calcul simplu:  Pierderea de cauciuc = Diametrul anvelopei × Lățimea profilului × π × (Grosimea nouă – Grosimea tocită) ≈ 1,6 kilograme. Asta înseamnă peste un kilogram de cauciuc, adică destul de mult; s-ar putea să fie între 10% și 20% din volumul total al anvelopei. 

Dacă o anvelopă parcurge 96.560 de kilometri pînă să se tocească, asta înseamnă că lasă în urma ei echivalentul unei benzi de cauciuc groase de aproximativ un atom. În practică, acest cauciuc nu se distribuie uniform. El se desprinde din anvelopă sub formă de particule microscopice și de fărîmițe, iar ocazional se întîmplă să se rupă în cantități mai mari deodată. Dacă șoferul pune brusc o frînă violentă și derapează, roțile lasă deseori în urma lor niște dîre de cauciuc îndeajuns de groase încît să le vezi cu ochiul liber. 

Pe o bandă de autostradă deosebit de aglomerată s-ar putea să circule pînă la 2.000 de mașini într-o oră. Dacă tot cauciucul pierdut ar rămîne pe suprafața benzii, carosabilul și-ar mări grosimea cam cu un micron pe zi sau cu o treime de milimetru pe an. 

De fapt, ar fi minunat dacă tot cauciucul din roți chiar ar rămîne efectiv lipit pe șosea, cel puțin din punctul de vedere al protecției mediului, dar nu se întîmplă așa în cea mai mare parte. Particulele eliberate în timp ce mașinile rulează în regim normal sînt deseori suficient de mici ca să plutească prin aer sau sînt îndepărtate de pe suprafața drumului din cauza vîntului, a ploii și a trecerii altor mașini. Duse de vînt, aceste particule de cauciuc plutesc de pe șosele și sfîrșesc pînă la urmă în aer, în praf, în rîuri și oceane, în pămînt și în plămînii noștri. 

Faptul că respirăm tot acest cauciuc din roți probabil că nu ne face extraordinar de bine la sănătate și nici mediului nu-i face prea bine. Particulele de cauciuc din roți sînt o sursă importantă de microplastice în rîurile și oceanele noastre, unde afectează dinamica chimică a apei și sînt deseori înghițite de animalele marine. Se fac tot timpul studii pe tema efectelor produse de microplastice – de exemplu, în 2021, un studiu a constatat o legătură între extincția somonului din Pacificul de Nord-Vest și prezența în apa de ploaie a unei substanțe chimice provenite din cauciucul de anvelopă. 

Deșeurile din cauciuc de anvelopă constituie o problemă greu de rezolvat. Am obținut reduceri ale unor surse de particule din plastic în mediul natural – multe țări au interzis microparticulele de plastic din produsele cosmetice –, dar emisiile de cauciuc nu par să aibă o soluție rapidă.

Ar putea un om să mănînce un nor întreg? (Tak)

Nu dacă nu ți se permite să storci tot aerul din el mai întîi. Norii sînt făcuți din apă, care este comestibilă. Sau buvabilă, bănuiesc. Potabilă? Eu niciodată n-am știut sigur unde cade linia de demarcație dintre mîncat și băut.

Norii conțin și aer. Noi de obicei nu punem aerul la socoteală cînd ne gîndim la mîncare, pentru că ne iese din gură în timp ce mestecăm și – în unele cazuri – la puțin timp după ce am înghițit. 

Firește că poți să-ți bagi în gură o bucată de nor și să înghiți apa pe care o conține. Problema este că va trebui să lași aerul să iasă cumva afară – dar aerul care a trecut prin interiorul corpului tău va fi absorbit multă umezeală. Cînd îți iese din gură, va lua cu el umezeala aceea, iar cînd dă peste aerul mai rece din nor, va face condens. Cu alte cuvinte, dacă încerci să mănînci nor, o să rîgîi nor afară din gură mai repede decît poți să-l înghiți. 

Dar, dacă poți să aduni picăturile la un loc – eventual cernînd norul printr-o sită deasă și storcîndu-l bine sau ionizînd picăturile și colectîndu-le pe sîrme încărcate electric –, atunci indubitabil că ai putea să mănînci un norișor mititel. 

Un nor pufos cumulus de mărimea unei case conține cam un litru de apă lichidă sau 2-3 pahare mari pline, ceea ce echivalează cu volumul pe care poate să-l înmagazineze dintr-o singură dată stomacul uman. N-ai putea să mănînci un nor uriaș, dar neîndoios că ai putea să mănînci unul dintre norii aceia cît o casă, care umbresc Soarele timp de o secundă sau două cînd trec pe deasupra capului tău. 

Un nor este cam cel mai mare lucru pe care l-ai putea mînca la o singură masă. Nu există prea multe lucruri care să fie mai pufoase și cu densitatea mai mică. Frișca bătută pare să fie destul de spumoasă, dar are 15% din densitatea apei, deci 4 litri de frișcă ar cîntări puțin peste o jumătate de kilogram. Chiar și ținînd cont de tot aerul care ar scăpa afară, tot n-ai putea să mănînci decît o găletușă. Vata de zahăr, unul dintre alimentele care seamănă cel mai bine cu un nor, are o densitate foarte scăzută – cam 5% din cea a apei –, ceea ce înseamnă că, teoretic, ai putea să mănînci cam 0,02 metri cubi de vată de zahăr deodată. Asta n-ar fi în mod necesar o chestie sănătoasă, dar măcar ar fi posibilă. Totuși, chiar dacă ți-ai petrece toată viața mîncînd vată de zahăr, n-ai fi în stare să consumi un volum cît o casă, mai ales că mîncatul a nimic altceva decît vată de zahăr ar avea probabil un efect asupra speranței tale de viață. 

Presupunînd că loțiunile de protecție solară SPF își fac efectul așa cum se pretinde, de cît SPF ai avea nevoie pentru o călătorie de o oră pe suprafața Soarelui? (Brian și Max Parker)

Cînd o loțiune de protecție solară zice că are SPF 20, înseamnă că ar trebui să lase să pătrundă doar 1/20 din razele ultraviolete ale Soarelui, permițîndu-ți să stai în lumina Soarelui de 20 de ori mai îndelung pînă să te arzi.

E foarte cald în apropierea Soarelui. Aproape de suprafață, intensitatea căldurii și a radiației este de aproape 45.000 de ori mai mare decît aici unde orbitează Pămîntul, deci ai avea nevoie de un ecran SPF 45.000 doar ca să contracarezi acest efect. De asemenea, în spațiu există mai multă radiație UV în general, la care vei fi expus, dat fiind faptul că nu mai beneficiezi de atmosfera Pămîntului care să te protejeze. 

Dacă astronauții nu ar avea costume speciale care să blocheze razele UV, s-ar bronza mult mai repede decît aici, pe Pămînt. (Circulă povești cum că Gene Cernan, astronaut pe misiunile Apollo, și-a sfîșiat destule straturi izolatoare din costumul lui spațial ca să capete o arsură solară nasoală pe șale.)

Amestecul de lungimi de undă în spațiul cosmic este un pic diferit de cel care se manifestă la suprafață, dar indicele UV global din spațiu s-ar putea să fie de vreo 30 de ori mai mare decît cel dintr-o zi însorită pe Pămînt. Asta înseamnă că vei avea nevoie de încă o creștere de 30 de ori a gradului de protecție, ceea ce aduce SPF-ul necesar la valoarea de 1,3 milioane. 

Noroc că nu e, de fapt, chiar atît de multă cremă de protecție solară! Teoretic, pentru că SPF este un factor multiplicator, cînd te dai cu cremă de protecție în mai multe straturi, indicele fiecăruia ar trebui să se înmulțească cu ale celorlalte. Dacă te dai cu un singur strat de protecție SPF 20, atunci numai 1/20 din radiația Soarelui ar trebui să pătrundă în pielea ta. Asta înseamnă că, dacă mai pui un al doilea strat din aceeași cremă de protecție solară, ar trebui să reducă acea fracție de 1/20 cu o altă 1/20, ajungînd la o reducere totală de 1/400. Dacă așa ar sta lucrurile, atunci două straturi de cremă de protecție solară cu SPF 20 ar fi echivalentul unei creme cu SPF 400! 

Cinci straturi de cremă SPF 20 ar echivala cu SPF 3,2 milioane, suficient ca să blochezi razele UV de la suprafața Soarelui. 

Normele de testare ale Administrație Federale pentru Alimente și Medicamente (FDA) prevăd că trebuie aplicată crema de protecție solară într-un strat gros de circa 20 de microni. (În practică, crema de protecție solară formează un strat neregulat peste șănțulețele și micile ridicături ale pielii tale, deci cea mai mare parte a „arsului de soare” are loc prin „ferestruicile” mai subțiri. Între stratul neregulat și faptul că majoritatea oamenilor nu se dau cu protecție solară în strat suficient de gros, indicii SPF sînt probabil prea ridicați de cel puțin două ori.) Asta înseamnă că nu ai avea nevoie decît de 100 de microni de protecție solară cu SPF 20, cam cît grosimea firului de păr uman, ca să fii în siguranță, indiferent cît de mult te-ai apropia de Soare. 

Chestia este în mod evident greșită, dintr-o mulțime de motive, dar cel mai important este că protecția solară nu blochează căldura Soarelui, ci numai razele UV. Ca să blochezi cu succes radiația de căldură a Soarelui, care este vizibilă și infraroșie, ai avea nevoie de un strat mult mai gros de cremă de protecție solară, care el însuși s-ar înfierbînta și ar fierbe pînă la evaporare. Nici măcar un strat gros de 10 metri nu te-ar putea feri să te coci. 

În teorie, un gogoloi de cremă de protecție solară îndeajuns de mare, suspendat în apropiere de suprafața Soarelui, ar putea să reziste suficient de mult timp cît să te protejeze, dar mai apare o problemă: trebuie să-ți acoperi în întregime corpul cu protecție solară, ca să nu te trezești evaporat, plus că pe flacon scrie clar că nu trebuie să-ți ajungă în zona ochilor. 

(fragmente din volumul What if? 2. Alte răspunsuri științifice serioase la întrebări ipotetice absurde, aflat în curs de apariție la Editura Publica în traducerea Smarandei Nistor)

Randall Munroe este un fost expert în robotică la NASA și autorul bestsellerelor What If?, Explicatorul de lucruri și How To.

1038 15 cop2 jpg
Levitația electromagnetică în tesseract
Eul de scriitor ratat apreciază această fragmentare din care se alcătuiește întregul: „Nu cred în cărți, cred în pagini, în fraze, în rînduri“.
p 22 Katherine Pangonis jpg
Fenicienii, oamenii purpurii
În unele contexte, fenicianismul și renașterea interesului pentru trecutul fenician al Libanului nu reprezintă decît o reacție rasistă la panarabism.
1035 15 coperta jpg
Sculptînd în timp
Există însă şi o altă cale de unire a materialului cinematografic, în care esenţială este dezvăluirea logicii în ceea ce privește modul de a gîndi al oamenilor.
foto 1 back stages jpg
1033 15 Iulia Lumanare copy (5) jpg
„Ne vom opri mereu la ceea ce ne este familiar” – interviu cu actrița Iulia LUMÂNARE
„Timpul a fost comprimat, și asta este, poate, cel mai dificil aspect al scenariului, deci al poveștii.”
1033 23 Foto Iulian Popa jpg
„Scriu ce văd în jurul meu, ca și cum aș fi în mijlocul acțiunii, dar invizibil“ – interviu cu Iulian POPA
„Un chimist, un om cu educație științifică, dar care are o abordare total neștiințifică, bazată pe percepții senzoriale.”
p 23 Passivité courtoise, 1930 jpg
Victor Brauner – Sfîrșitul și începutul
Opera lui îl face să meargă înainte mai degrabă decît o face el.
1031 15 Strøksnes, Morten Photo Cathrine Strøm webp
image png
Hotarul nevăzut al pictorului – expoziție aniversară Mihail Gavril* –
Lucrările prezente în expoziția de la Palatul Parlamentului, Sala „Brâncuși”, au o tematică ce aparține zonei sacrului.
1028 15 charlotte higgins miturile grecesti jpg
Miturile grecești repovestire din perspectivă feminină
Acestea sînt cîteva dintre personajele care controlează multe dintre narațiunile incluse în această carte.
1027 15 ёGoodlife Photography jpeg
p 22   Expoziția Victor Brauner jpg
Culoarea Artei
„Important e ce se vede.” Da, toți știm asta. Dar dacă v-aș spune că la fel de important e ce nu se vede?
1026 15 Calin Pop cu Nicu Covaci2 jpg
Rock, opoziție și represiune – Phoenix & Celelalte Cuvinte –
Spre deosebire de Phoenix, Celelalte Cuvinte nu au luat vreodată în considerație fuga din România comunistă.
DoinaLemny jpg
1025 22 Mario Martone  jpg
„Și cinematograful e un joc cu reguli” – interviu cu regizorul Mario MARTONE
„Atunci cînd regizez un film după un roman, nu mă interesează să pun în scenă doar povestea personajelor, ci și vocea scriitorului.“
1024 15 ABRA, Costinesti, anii 80 jpg
Unde sînt rockerii de odinioară?
„Toți am simțit că nici un zid nu ne va mai ține despărțiți vreodată”, avea să-și amintească ani mai tîrziu unul dintre cei prezenți la eveniment.
1023 15 Abziehbild  Unapplied Arts, 2023, Arsmonitor jpg
Lumea artei – elitism non-profit sau marginal pentru profit –
Și se încearcă același lucru de către artist-run-space-urile din Casa Presei.
1022 15 Marian Crișan jpeg
„Cînd ai în film un texan călare, inevitabil te gîndești și la western” – interviu cu regizorul Marian CRIȘAN –
Ca surse de inspirație au fost compozițiile lui George Enescu și Eugen Doga, în special albumul lui Echoes of the East.
10 pentru Rushdie jpeg
Dacă pacea ar fi un premiu
Cu toate acestea, am să mă întorc acasă cu acest premiu pentru pace.
Taifas 3 png
Cineaști balcanici la Taifas – anchetă –
Pentru că sînteți o revistă românească, iar el este pentru mine cel mai interesant regizor român al momentului.
1020 15 Andrei Tanase jpg
1020 15 1 jpg
Un tip de încordare
Artistul propune un storyboard neconvențional prin plasarea privitorului într-un spațiu definit vizual prin contraste.
1019 15 Foto Cristian Sutu jpg
1018 16 foto Ariana Serban jpg
„Literatura. Arie protejată” – interviu cu Robert ȘERBAN
„Am căutat, an de an, să identificăm cîte o temă, care să nu eludeze actualitatea și realitatea.”

Adevarul.ro

image
Mii de tineri ruși mor în războiul din Ucraina. Familia unui soldat de 18 ani ucis pe front: „Abia aștepta să se înroleze”
Moscova cheltuiește milioane de euro pentru a încerca să modeleze o nouă generație dispusă să își dea viața în serviciul militar.
image
Pericolul din prăjituri. Substanța cu aromă de unt care ne poate afecta ADN-ul
Un nou studiu a descoperit că substanțele chimice dăunătoare pentru ADN ar putea să se ascundă în dulciurile preferate.
image
Un bărbat de origine romă care a violat o fată de 12 ani scapă de pedeapsă. Instanța a decis că „face parte din cultura sa”
Un tribunal spaniol a achitat un bărbat care a violat o fetiță de 12 ani, după ce a stabilit că relația lor face parte din cultura romă, relatează Daily Mail.

HIstoria.ro

image
Efectele surprinzătoare ale prezenței ofițerilor ruși în Bucureștiul anului 1877
În cadrul Războiului ruso-turc din 1877, după declararea de Război Imperiului Otoman, trupele ruse intră în România, în drum spre Turcia. Ca urmarea a acestui fapt, Bucureștii lui 1877 sînt luați cu asalt de ofiţerii ruși, gata să-și cheltuiască banii nebunește.
image
Cine au fost „indezirabilii”?
Fondul „Bruxelles” al Arhivei Ministerului Afacerilor Externe păstrează în dosarele secțiunii consulare a Legației României la Bruxelles câteva istorii ale unor personaje de rang secund, aventurieri, delincvenți, propagandiști – așa-numiții „indezirabili”.
image
Atacul lui Cuza asupra masoneriei bucureștene
Modernizarea țării, pe care toți românii o doreau, dar care avea reprezentări diferite de la un grup social la altul, a generat tensiuni în tânărul stat. Programul de reforme al lui Cuza a început să fie contestat.