Сироп Атмосфера

Масштаб является интересным соображением, когда дело доходит до таких вопросов, поскольку мы должны понять, почему среда обитания мухи-феи является «сиропной»; большая часть этого заключается в том, что молекулы воздуха для них намного больше пропорционально размеру их тела. Дело не в том, что их воздух похож на сироп сам по себе; то, что они переживают, будет больше похоже на то, что переживаем мы, живя в атмосфере, состоящей из очень маленьких шариков полистирола.

Также важно отметить, что у этих существ (как и у любых насекомых) нет легких. Они поглощают свой O ₂ непосредственно через свой панцирь и могут делать это, потому что их тела достаточно малы, чтобы их можно было насытить O ₂ , поглощенным посредством осмоса.

Человек не может этого сделать и выжить с такими размерами и формой тела, которыми мы обладаем. Но если бы О ₂ поступал в виде полистироловых шариков микроразмера, наши легкие тоже не работали бы. Мы бы буквально задохнулись.

Это связано с парадоксом миниатюризации; у «Человека-муравья» или любого другого человека нет возможности выжить, если он уменьшился до размеров насекомого. Либо ваш метод миниатюризации включает в себя уменьшение размеров всех молекул тела, и в этом случае легкие больше не могут обрабатывать молекулы О ₂ стандартного размера, и мы задыхаемся, либо применяемый метод миниатюризации просто уменьшает количество молекул, используя что-то подобное. к моделированию сжатия на основе собственных векторов, и в этом случае человеческий мозг теперь настолько прост, что человеческое мышление невозможно. Суть в том, что это невозможно сделать с научной точки зрения.

Но ради спора

Давайте предположим, что вы буквально говорите о жидкой атмосфере и что вся дискуссия о мухе-фее — это отвлечение. В этом случае вы будете работать с оксигенированной фторуглеродной эмульсией . Жидкостное дыхание как теория существует уже некоторое время, и предоставленная ссылка действительно в какой-то мере объясняет, каковы текущие представления о практических преимуществах и недостатках такой системы. По крайней мере, это хорошее место для начала с точки зрения выживания достаточно долго, чтобы решить остальную часть проблемы, например, перемещение вещей или полет в нейтральной плавучей среде. Для этих вопросов вам лучше рассматривать объекты как массу, а не вес, а затем применять к проблеме стандартное кинематическое мышление.

Однако на самом деле, как организм, мы оптимизированы для выживания в нашей нынешней газовой среде. Переход на сиропообразный вызовет у нас трудности только в краткосрочной перспективе, даже если в некоторых областях есть определенные преимущества.

Нет, далее следует несколько более техническое объяснение.

У вас должно быть очень низкое число Рейнольдса . Обтекание двух объектов с одним и тем же числом Рейнольдса будет выглядеть примерно одинаково при одинаковых Re, даже при совершенно разных размерах объектов. Технически это отношение сил инерции к силам трения, действующих на что-либо, и зависит от размера:

с плотностью$\rho$, скорость$u$, характерная длина$L$, динамическая вязкость$\mu$и кинематическая вязкость$\nu$. Чтобы получить очень низкие числа Рейнольдса на больших длинах, нам нужно очень медленно двигаться через очень вязкий газ.

Если мы посмотрим на некоторые значения кинематической вязкости для газов, все они (при нормальных условиях, T около 300K) составляют около 10-20 мкПа с^-1. Явно недостаточно. Вязкость газов «возникает в основном из-за молекулярной диффузии, которая переносит импульс между слоями потока». Численно это зависит от длины свободного пробега частиц.

Думать о том, как получить газ с высокой вязкостью, нетривиально, но, учитывая, что вязкость выше с большей длиной свободного пробега, нам потребуются молекулы меньшего размера (более толстые молекулы сталкиваются чаще). Я не вижу надежного способа получить молекулы намного меньше, чем молекулы гелия или водорода, так что этот путь отпадает.

Вязкость возрастает вместе с (корнем) температуры, поэтому мы могли бы получить более вязкий газ... но не на порядки. При каждой температуре плазмы все эти соотношения в любом случае нарушаются.