六分鐘看完《what if》|牛排從多高掉下來到地上正好能烤熟?

什么樣的人可以稱得上是神人?我們來看下面幾個標準:

1. 上知天文下知地理;?

2. 會寫文章;?

3. 會畫畫;?

4.幽默風趣;?

5. 長得帥。

怎么感覺是在說我呢,哈哈哈。。


好吧,當然不是我。不過,今天我們要介紹的這本書的作者就是這樣一位神人。

蘭道爾·門羅,前NASA員工,玩轉物理、天文、生物、化學、數學各學科知識。2006年成為全職網絡漫畫家,是美國超熱門科普漫畫網站xkcd的創立者,被譽為美國“國寶級”科普漫畫家。

本書內容就來自他的“What If”科學問答專欄。如果人體內的DNA瞬間消失會怎么樣?牛排從多高的地方掉下來正好能烤熟?如果棒球被以0.9倍光速擲出會產生什么后果?他輕松接招粉絲們提出的各種腦洞大開的問題,并配上xkcd風格的火柴人漫畫,以機智幽默的方式告訴你,再荒誕的問題都可能有一個科學答案。

本書作為2014年全美最暢銷趣味科普書,持續2周上榜美國亞馬遜暢銷書榜NO.1,入選2014年度最佳圖書,并被比爾·蓋茨列入了2015年推薦書單。

那么,書中到底都有哪些古怪的問題呢?下面就讓我們一起來感受一下作者腦洞大開的世界。

1. 相對論棒球

Q:如果棒球被以0.9倍光速擲出會產生什么后果?

A:答案是——在相當短的時間內,周圍的一切都悲劇了。

假設這只是一次普通的投球,但在投手擲出球的那一刻,棒球被魔法加速到了0.9倍光速(魔法君深藏功與名)。從那一刻起,正常的物理規律再度開始發揮作用。

正常情況下,空氣會流過運動物體的表面,但現在由于棒球的速度實在太快,棒球前方的空氣分子根本沒有時間躲開棒球,空氣中的氮和氧會與棒球材料中的碳、氫、氮等元素發生聚變反應,釋放出一股伽馬射線暴和四處飛散的粒子。

這些伽馬射線和碎屑會形成一個以投球手為中心不斷擴大的氣泡,它們會扯碎空氣中的分子,把整個球場內的空氣變成不斷膨脹的等離子泡,并以比棒球更快的速度向擊球手飛去。

在棒球被擲出70納秒后,它來到了本壘板前,由于棒球幾乎和光速一樣快,此時的擊球手可能剛看見棒球被擲出,一臉懵逼。然后等離子云團先撞上球棒,轉瞬間擊球手、本壘板、裁判和接球手都會被云團夾帶著撞上后面的擋球網,同時解體。不過這還不算完,等離子云團會繼續前進,將擋球網、雙方隊伍、看臺以及周圍的居民區全部吞沒,而這一切都將發生在球被投擲出后的第一個毫秒內。

如果你在城市外一個小山丘上觀看這場賽事,你會看到一個巨大的火球騰空而起,形成一個蘑菇云。離球場中心大約一兩千米范圍之內的所有區域都會被移為平地,火焰風暴會吞噬整座城市,而原先那個球場所在地將會留下一個大坑。

最后,根據美國職業棒球大聯盟規則,這個球將被判定為“觸身球”,擊球手將被保送上一壘。

裁判,他這球犯規了……咦?裁判呢?

2、隨機伴侶

Q:如果每個人都有且僅有一個知心伴侶,但這個人是隨機匹配的,會發生什么?

A:那將是多么可怕的一個噩夢啊!

假設你的知心伴侶在你一出生時就已經確定了,你不知道是誰,也不知道在哪里,但當你們四目相對的時候就會認出彼此。那么問題馬上出現了,首先,你的知心伴侶還活著嗎?如果我們那位伴侶真的是隨機匹配的,那么有90%以上的幾率他們已經去世很久了。

這真是太可怕了,不過事實比這更糟,既然我們的伴侶可以是已經死去的人,那么也有可能是將來還沒出生的人。所以我們需要假設你的知心伴侶和你生活在同一時代,當然,最好年齡還要只相差幾歲。

有了年齡的限制,那么在現今地球上近70億人口中,可選的伴侶就僅剩下不到5億人了。我們假設你平均每天都會去看幾十個以前從未看到過的陌生人,如果其中有10%的人和你年齡相近,那么一生中你會看到約5萬個潛在的伴侶,而所有可能伴侶人數約為5億人,因而你找到真愛的幾率只有萬分之一。

這么一來,孤獨一生的可能性實在太大,整個社會可能會重新進行組織,盡可能增加眼神交流的機會。比如建造兩個巨大的相向運動的傳送帶,上面各站一排人……

或者使用改良的網絡聊天輪盤……

如果每個人每周7天,每天花8小時在這個系統上,并且每次只需幾秒鐘就能判定看到的人是不是知心伴侶,那么理論上來講,這套系統能在幾十年內幫助所有人找到知心伴侶。

不過現實情況下,許多人都不可能把所有時間都用來尋找伴侶,因此我們之中仍然只會有很少一部分人能找到真愛。在如此之大的壓力之下,有些人可能會弄虛作假,隨手找一個單身的人假裝是一見鐘情。他們會結婚,把他們之間的不和隱藏起來,還要努力在朋友和家人面前裝出笑臉。

所以,一個充滿隨機知心伴侶的世界實在孤獨得嚇人,遇到真愛不易,請珍惜。

3、牛排墜落

Q:從多高處掉下來的牛排才能在掉到地上時正好烤熟?

A:但愿你喜歡匹茲堡生牛排,撿起來吃之前別忘了解凍哦!

從太空中掉回來的物體會變得非常燙手。當它們進入大氣層時,位于前方的空氣來不及跑開,因而會在物體前方被不斷壓縮,同時溫度也會逐漸升高。那么,牛排從多高的地方掉下來才能正好被烤熟?

牛排從25千米的高度墜落至地面總是需要6~7分鐘時間,在這段距離中,空氣溫度大部分時間都低于冰點,這意味牛排會在溫度低于0℃、風力媲美颶風的狂風中待上6~7分鐘。所以,就算在下落過程中牛排已經熟了,掉到地面后你還是需要解凍才能食用。

從39千米高度掉下來的牛排應該不會像菲利克斯那樣突破音障(跳傘運動員菲利克斯從39千米的高空跳下后,在離地30千米的地方突破了音速),它甚至不會被顯著加熱。即使突破了音障,牛排應該也不會支離破碎。

想要突破音障,你需要讓牛排從50千米的高度落下來,但這仍然不足以把它烤熟。我們需要更高的高度。如果從70千米高度落下,牛排的速度會快到把空氣加熱到177℃左右。不過這股熱空氣只會持續不到1分鐘,時間太短不足以把牛排烤熟。

接著我們來到了100千米——太空邊緣的正式定義。這種情況下,牛排外表面很有肯能會燒焦,但熱量很快就會被冰冷的平流層狂風消散掉,因此內部并不會被烤熟。

250千米呢?這個高度已經在低地球軌道的范圍里了。在這種情況下,牛排的外表面可能焦得恰到好處。但很不幸,內部仍然是生的,除非在高超音速下猛地顛簸了一下炸成了碎片。

如果從更高的地方落下,牛排前方的激波將會達到數千度,這時牛排的表層會被徹底烤成焦炭。而被燒成焦炭的肉沒有多少結構強度,因而會被狂風吹走,使得更深一層的肉被燒焦。但即使在這么高的高度下,牛排所受的高溫時間仍然不足以把整塊肉從里到外都烤熟。

事實上,我們還可以嘗試更高的高度和更快的速度,但當溫度達到一定程度后,或者燒蝕的時間長到一定程度后,整塊牛排就會慢慢解體。如果大部分牛排能夠堅持到最后落到地上,內部仍將會是生的。

匹茲堡的鋼鐵工人喜歡把牛排摔到剛出爐還在熾熱發光的金屬表面,把牛排的外層烤熟,但內部仍然保持生的狀態。

所以,如果你喜歡匹茲堡生牛排的話,可以從一個亞軌道火箭上把牛排扔下來,并派出一支回收小隊把它找回來擦干凈,再加熱一下,去掉燒焦的部分,然后就可以開吃了。

當然,在本書中類似的問題還有很多,作者腦洞大,而提問者的腦洞更大,因此也就有了許多連作者都不忍回答的問題。

不忍回答的問題合集

Q:向切爾諾貝利反應堆里倒反物質能夠阻止它熔毀嗎?——A.J.

Q:美國每年有多少幢房子被大火燒毀?讓這個數字大幅增長(比如上升15%)最簡單的方法是什么?

Q:如果說全球變暖會使溫度上升,超級火山爆發會使全球氣溫下降,那么兩個災害結合在一起是不是就相互抵消了?

Q:如果你把一輩子親吻的力氣都省下來,并且都用到一次親吻上,那么你能產生多大的吸力?

。。。

Q:如果我被人用刀刺中軀干,有多大的幾率刀沒有刺到任何器官并且我能活下來?


后話

看到這里,我想你應該已經被這位國寶級漫畫家的機智幽默深深折服。那么,這位神人到底長啥樣呢?

下面這張圖是作者在TED上演講的照片,只能說真是年輕有為,帥氣十足!不過遺憾的是,他已經結。。婚。。了。。

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