Этот вопрос (и ссылки, которые я нашел для своего ответа)
Может ли «дюнный» червь плавать в песке?
заставил меня задуматься о том, как песчаный червь может уменьшить трение во время «плавания». Одна из идей, которая мне пришла в голову, это натуральные стеклянные весы, смазанные каким-то маслом. Есть только один вид, который образует кремнеземные раковины, и хотя мы не совсем уверены, как это делают диатомовые водоросли, мы идентифицировали белки, которые, вероятно, участвуют в этом процессе.
https://en.wikipedia.org/wiki/Diatom#Silica_uptake_mechanism
Это похоже на этот вопрос,
Как могло бы или могло бы эволюционировать существо с хрустальным парусом?
но я не ищу эволюционных причин чешуи. Я знаю по опыту, что стекло может быть тяжелым. Мне интересно, насколько толстой должна быть чешуя (может быть, это даже кремнеземное покрытие на подложке?), и сможет ли что-то размером с синего кита выдержать такой большой вес.
(Теперь, если вы меня извините, я иду слушать этот саундтрек... https://www.youtube.com/watch?v=yNY0D4z5FJ4&list=PLB066CAAD43DD2047&index=19&t=0s
Пожалуйста.)
Редактировать: Когда я впервые написал этот вопрос, я использовал «синий кит» в качестве сокращения для «настолько большого, насколько это звучит в книгах». Это привело к отличному ответу Frostfyre, но я также вижу, что мне нужно быть более конкретным в отношении физических размеров. Поэтому вместо китов давайте попробуем увеличить масштаб зеленой анаконды, так как у нее уже есть форма тела, которая нам нужна.
Предположения для средней реальной анаконды, цилиндр с:
Длина = 4 метра
радиус = 0,1524 метра
Объем = 0,39 метра ^ 3
Площадь поверхности = 3,98 метра ^ 2
Масса = 50 кг
плотность (p) = 128,205 кг/м^3
вес (Н) = 490 Н
давление покоя (Па) = 490/3,98 = 123,116 Па
Чтобы сохранить примерный размер, о котором я думал, мы округлим среднюю длину синего кита до 28 метров, получив множитель 7 . По закону квадрата-куба...
Это делает предположения для воображаемого гигантского песчаного червя, цилиндра с:
Д = 4 * 7 = 28м
r = 0,1524 * 7 = 1,0668 м (не самое широкое устье*)
V = πr2L = π * 1,0668 * 2 * 28 = 100,11 м ^ 3 или 0,39 * 7 ^ 3 = 133,77 м ^ 3
A = 2πrL+2πr^2 = 194,83 м^2 или 3,98*7^2 = 195,02 м^2
при условии, что плотность (p) остается неизменной, = 128,205 кг/м^3
M = pV = 128,205 * 100,11 = 12 834,6 кг или = 128,205 * 133,77 = 17 150 кг
N = 9,8 * 12 834,6 = 125 779,08 Н или = 9,8 * 17 150 = 168 070 Н
Давление покоя = 125 779,08 Н / 194,83 = 645,584 Па или 125 779,08 Н / 195,02 = 644,955 Па ... или 168 070 / 194,83 = 862,649 Па или 168 070 / 195,02 = 861,809 Па
...................................
*Пересчет с более широким радиусом 2,1336 дает нам:
Д = 28 м
г = 2,1336 м
V = πr2L = π * 1,0668 * 2 * 28 = 400,44 м^3
A = 2πrL+2πr^2 = 403,97 м^2
при условии, что плотность (p) остается неизменной, = 128,205 кг/м^3
M = pV = 128,205 * 100,11 = 51 338,4 кг
Н = 9,8 * 51 338,4 = 503 116,32 Н
Давление покоя = 503 116,32 Н / 403,97 = 1 245,43 Па
..............................
Итак, вернувшись с ужина, вики Дюны говорит:
По любым меркам песчаные черви могут вырасти до огромных размеров. Доктор Юэ сообщил, что экземпляры «длиной до 450 метров» были замечены наблюдателями в глубокой пустыне. Для сравнения, самым крупным животным на Земле считался синий кит, длина которого составляла всего 33 метра, или около 7% от длины крупного песчаного червя.
...Некоторые люди считают, что черви от 700 до даже 1000 метров существовали в районах Южного полюса. Это не было ни подтверждено, ни опровергнуто.
Однако есть некоторые разногласия по поводу этих оценок, поскольку фабрики комбайнов, как говорят, имеют длину 120 метров, и все же ... песок, вытесненный его пастью, был описан как вдвое больше ширины. Хотя было заявлено, что этот конкретный образец является крупным представителем вида, песчаный червь с челюстями диаметром 240 метров превосходит по размеру даже мифических, которых можно было бы увидеть в гораздо более глубокой пустыне, чем в типичном районе добычи специй.
http://dune.wikia.com/wiki/Песчаный червь
Итак, давайте попробуем еще больше увеличить размер, чтобы сделать мифического песчаного червя.
L = 1000 м
г = 120 м
V = πr2L = π * 120 * 2 * 1000 = 753 982,2 м^3
A = 2πrL+2πr^2 = 844 460,1 м^2
Округлим плотность (p) в большую сторону, = 130 кг/м^3
M = pV = 130 * 753 982,2 = 98 017 686 кг
N = 9,8 * 98 017 686 = 960 573 322,8 Н
Давление покоя = 960 573 322,8 Н / 844 460,1 = 1137,500 Па
Давайте посмотрим на некоторые цифры.
Самый высокий зарегистрированный вес синего кита составлял 173 тонны. Они вырастают до 29,9 м в длину, но мы будем использовать некоторые цифры из этого архива . Итак, что у нас есть для нашего экземпляра:
Затем мы можем использовать формулу длины окружности, чтобы найти ширину нашего образца:
В целях оценки теперь мы можем определить блок существ как прямоугольник шириной 4,42 м и длиной 27,18 м. Теперь мы можем вычислить, какую площадь занимает наш образец:
Таким образом, давление, которое наш покоящийся образец оказывает на землю, равно:
Стекло, однако, имеет прочность на сжатие всего .
В результате наш образец разбивал собственную чешуйку, когда спал, не говоря уже о том, когда он двигался или отрывал части своего тела от земли.
Мууски поднимает вопрос о закаленном стекле , поэтому я добавлю немного больше деталей.
При первом просмотре цифры для закаленного стекла выглядят правдоподобно.
Но нам нужно копнуть немного глубже, чтобы увидеть, что нужно для производства закаленного стекла и сможет ли наш образец с этим справиться.
Существует два способа производства закаленного стекла: физический и химический.
Физическое решение (биологически интересное)
Физически закаленное стекло помещается на рольганг и направляется в печь, где оно нагревается до затем охлаждается потоком воздуха. Преимущество этого метода в том, что наш образец может постоянно выдавливать новые стеклянные чешуйки, поскольку старые откалываются и ломаются. К сожалению, нам потребуется немного магии, чтобы внутренняя печь работала непрерывно при такой высокой температуре.
Химический раствор (биологически сложный)
Химическое закаливание стекла заключается в погружении стекла в ванну, содержащую калиевую соль. чтобы ионы натрия в стакане были заменены ионами калия из ванны. Тем не менее, у нас все еще есть проблема с температурой, и животное с самой высокой внутренней температурой тела, похоже, находится в диапазон, в зависимости от того, какой источник вы хотите использовать.
Одно забавное замечание о химическом растворе: в итоге вы получите червяка с сочной, липкой внутренностью. Снимите стеклянную броню, и у вас получится мармеладный червяк!
И последнее замечание: возможно, можно производить какую-то форму соединения стекла, используя свинец или другой материал для укрепления стекла (у меня проблемы с поиском цифр), но производство стекла по-прежнему чрезмерно теплоемко и поэтому требует использования ручного wavium в любом случае. .
Майк Серфас