gov-civil-vilareal.ptLe Cube Humain : Le volume de l'humanité
>Voici une pensée étrange.
Nous savons qu'il y a environ 7,6 milliards de personnes sur Terre (et en croissance). C'est beaucoup! Par écrit, c'est 7 600 000 000 d'êtres humains qui respirent, pensent, lisent les réseaux sociaux, font… simplement exister.
C'est un nombre si grand qu'il est presque impossible à visualiser. À savoir : si vous alignez tout le monde de la tête aux pieds (en supposant une hauteur moyenne de 170 centimètres , ce qui est assez proche pour une estimation), nous nous étendrions sur environ 13 millions de kilomètres. C'est 30 fois la distance de la Lune.
Hummm. J'ai une idée pour un moyen pas cher de faire un ascenseur spatial ...
Il suffit aussi de faire le tour du monde 300 fois. C'est une belle idée, même si cela pourrait rendre la circulation plus difficile.
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Pas à l'échelle. Crédit: SVG Silh
Alors oui, c'est une longue file, mais - et c'est la grande question, peut-être littéralement - si vous preniez tous les humains sur Terre et les écrasiez ensemble, combien de volume cela prendrait-il ?
Cela peut sembler difficile à répondre - les humains ont une forme quelque peu irrégulière, vous ne pouvez donc pas supposer que nous sommes un cylindre ou une sphère ou un ellipsoïde triaxial et utiliser une formule mathématique pour approximer notre volume - mais en fait, si vous connaissez un petit truc c'est facile.
L'astuce est la suivante : les humains ont presque exactement la même densité que l'eau.
Vous avez probablement vécu cela vous-même. Si vous sautez dans la piscine (ou dans un autre plan d'eau suffisamment grand), vous flottez, mais à peine. Si vous respirez profondément, vous vous élèverez, et si vous la relâchez, vous coulerez ; il faut donc être très proche de la densité de l'eau. Et vous avez probablement entendu nous sommes principalement de l'eau , il n'est donc pas vraiment surprenant que nous soyons à peu près à la même densité.
Comment je sais que les humains ont à peu près la même densité que l'eau : il ne coule pas rapidement au fond ni ne patauge impuissant à la surface. Crédit : Dion Hinchcliffe
L'eau a une densité de 1 gramme par centimètre cube (ou cc ; à titre de comparaison, 1 cc équivaut à peu près à la moitié du volume de la pointe de votre petit doigt jusqu'à la première articulation ; ou, moins anatomiquement et plus geek, environ la taille d'un dé à six faces). Donc si vous connaissez votre masse en grammes, c'est égal à votre volume en cc ! J'ai une masse d'environ 75 kilogrammes, ou 75 000 grammes. J'ai donc un volume de 75 000 cm3 (ou, si vous préférez, 75 litres ou 75 millions de millimètres cubes ; j'adore le système métrique).
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L'humain moyen a une masse d'environ 62 kg, soit 62 000 grammes. Cela signifie que le volume moyen d'un humain est de 62 000 centimètres cubes. Pour obtenir le volume total de la race humaine, il suffit de multiplier cela par 7,6 milliards : 470 billions de cc.
C'est un montant étrange à saisir. Cela équivaut à 470 millions de mètres cubes.
Non. Encore trop dur. Que diriez-vous de ceci : 0,47 kilomètre cube.
Un cube composé de tous les humains sur Terre par rapport au Golden Gate Bridge. L'échelle est proche mais pas parfaite en raison de la perspective. Crédit: Équipage et officiers du navire NOAA MILLER FREEMAN / Phil Plait
Ah, c'est mieux ; un peu moins d'un demi-km cube. C'est un gros cube ! Au moins selon les normes de tous les jours. Je dois admettre que c'est plus petit que je ne l'aurais deviné. Si vous empiliez tout le monde dans un cube humain (hmmm, je devrais la marque), cela ferait environ 770 mètres de côté. Ce n'est pas beaucoup! Formez-nous en une pile conique et collez-la dans les montagnes Rocheuses et elle serait perdue ; une montagne si petite serait perdue parmi les vrais géants. Vous ne nous remarqueriez même pas. Eh bien, à part le fait que nous sommes faits d'orgues glissants et de tel et de granit pas très dur, donc les événements qui s'ensuivraient seraient extrêmement désagréables. Mais quand même, je pense que vous comprenez ce que je veux dire. [Remarque pour les pédants mathématiques pointilleux : l'humain moyen peut être plus ou moins que le nombre que j'ai utilisé, mais une petite incertitude ne fera pas beaucoup de différence dans les dimensions du cube, car vous prenez la racine cubique du volume, donc même une différence de masse de 10 % change à peine les dimensions.]
Il me vient à l'esprit que si nous pouvions tous nous rassembler, comme Voltron, alors nous ferions un seul mégahumain (vraiment, 7,6 gigahumains) de près de 3,4 kilomètres de haut. C'est un grand humain.
Panhuman Phil jette un coup d'œil au-dessus des sommets. Crédit : Phil Plait
Pourtant, même si c'est amusant d'écraser des humains ensemble et de voir ce que nous pouvons faire, quand j'ai fait ce calcul, je ne savais pas quoi faire avec cette information, sauf que c'est plutôt cool et que les chiffres sont amusants à jouer. Mais est-ce utile de quelque manière que ce soit ?
J'avais besoin de quelqu'un dont le cerveau fonctionne différemment du mien. J'ai donc envoyé une note à Randall Munroe lui demandant à quoi il pensait que connaître le volume du Human Cube™ pourrait être bon. Il a immédiatement (je veux dire immédiatement) a répondu en disant que vous pourriez l'utiliser pour calculer l'élévation du niveau de la mer que vous obtiendriez si tout le monde sur Terre devenait soudainement un plongeur de perles.
J'aime mes amis.
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J'y ai réfléchi un instant et j'ai réalisé que c'était plus facile à calculer que vous ne le pensez. Volume = surface x hauteur, non ? Si nous immergeons le Human Cube™ dans l'océan, la quantité d'élévation du niveau de la mer correspond au volume du Human Cube™ divisé par la surface de l'océan !
Le surface de la Terre recouverte d'eau est d'environ 362 millions de kilomètres carrés. 0,471 kilomètres cubes / 362 millions de kilomètres carrés = 1,3 x 10-9kilomètres, soit 0,0000000013 km. C'est à peu près égal à un micron, un millionième de mètre.
Euh, ouais. Ce n'est pas beaucoup. C'est 1/100ela largeur d'un cheveu humain, ou un empilement d'atomes d'environ 10 000 atomes de haut, selon l'atome (nous sommes principalement de l'hydrogène, de l'oxygène et du carbone, qui varient en taille mais sont très grossièrement 10-4microns de diamètre).
Hé, c'est vraiment intéressant! Si vous démontiez chaque être humain sur Terre atome par atome et que vous les répartissiez de manière à ce qu'ils se touchent à peine, vous pourriez facilement couvrir toute la planète plusieurs fois.
Intéressant, oui, mais aussi ewwwww. Tapis humain. Je ne marque pas cela.
'Et qu'est-ce qui se passerait si?' est une merveilleuse série de blogs/bandes dessinées répondant à des questions étranges et fantastiques sur la science. Crédit: Randall Munroe
Incidemment, Randall a fait un et si ? article similaire à celui-ci , et note que l'élévation du niveau de la mer est d'environ 3 millimètres par an. Ceci est dû au réchauffement climatique , qui fait à la fois fondre la glace et provoquer une dilatation thermique dans les océans (c'est-à-dire que lorsque vous chauffez l'eau, elle se dilate).
3 mm / an = 3000 microns / an = 8 microns / jour. Cela signifie que le réchauffement climatique ajoute plus à l'élévation du niveau de la mer en quatre heures que ne le fait le déversement de tous les humains dans l'océan. Hein.*
Quand je lui ai parlé, Randall a également dit que le volume d'humains pouvait être utilisé pour calculer le nombre moyen de matière noire particules chez un être humain. C'est vrai! Mais ce n'est pas si facile d'obtenir ce numéro. Nous connaissons la densité moyenne de matière noire dans le système solaire (c'est-à-dire la masse par volume, alors appelez-la grammes par cc) parce que nous connaissons l'effet gravitationnel global qu'elle a sur la galaxie, et cela nous indique sa densité, mais nous Je ne connais pas la masse des particules individuelles (car avouons-le, nous ne savons même pas encore ce qu'est la matière noire), nous ne pouvons donc pas dire avec certitude combien de particules sont en vous en ce moment.
Mais nous pouvons tenter le coup. La densité de matière noire localement est très grossièrement 5 x 10-25grammes par cc. Multiplier par le volume moyen d'un humain (62 000 cc) signifie que vous avez personnellement environ 3 x 10-vingtgrammes de matière noire en vous à un moment donné.
C'est drôle pour moi. Dans l'univers dans son ensemble, la matière noire dépasse la matière ordinaire d'environ 6 à 1. Mais en vous, la matière normale dépasse la matière noire de 2 x 1024! C'est deux septillions de fois. Bien sûr, l'Univers dans son ensemble est beaucoup plus grand et beaucoup moins dense que vous, ce qui fait pencher la balance très sévèrement dans l'autre sens lorsque vous reculez suffisamment. Sans vouloir vous offenser.
3x10-vingtgrammes est un très petit nombre. À titre de comparaison, c'est environ 15 000 fois la masse d'un proton. Au total, cela signifie que toute la race humaine a environ 2,3 x 10-dixgrammes de matière noire à l'intérieur de nous collectivement tout le temps. Je ne pense pas que nous ferions un très bon détecteur. Voilà ma proposition NSF.
Le Human Cube™ a donc une certaine utilité après tout, au moins comme expérience de pensée ! Et il existe peut-être d'autres façons d'utiliser ce volume dans des exemples amusants, mais vous savez quoi ?
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Suffisant. Mon cerveau est fatigué (probablement à cause d'avoir 7 x 10-22grammes de matière noire). Donc je pense que j'ai fini.
Soit dit en passant: j'adore jouer avec des nombres comme celui-ci, et je suis assez décent pour trouver des façons amusantes de les manipuler, mais Randall me dépasse comme une supernova dépassant un buccin. Et il convient de noter que quelque chose comme ça se produit chaque fois que je parle à Randall. Cela ne devrait pas vous surprendre.
P.S. Une version de cet article est apparue pour la première fois dans ma lettre d'information Bad Astronomy . Si vous vous abonnez, vous verrez certaines idées se concrétiser bien avant qu'elles ne soient rendues publiques. Et plein d'autres trucs.
* J'ajoute qu'en fait ce n'est pas si simple. Si les côtés des océans (où ils rencontrent les continents) étaient des murs verticaux comme dans une piscine, ce calcul serait simple, mais en fait, les bords sont généralement inclinés, comme vous pouvez le voir sur n'importe quelle plage. Cependant, l'élévation du niveau de la mer due à l'immersion du Human Cube™ est si faible par rapport à la superficie des océans que cela n'a pas d'importance. Là où cela compte, c'est lorsque vous avez une élévation persistante du niveau de la mer, car jour après jour, année après année, le volume des océans augmente suffisamment pour que la surface de l'océan augmente encore plus rapidement, empiétant plus rapidement sur les terres. C'est pourquoi les îles et les plages disparaissent rapidement à mesure que nos océans s'étendent. Randall m'a dirigé vers cette merveilleuse page NOAA sur la courbe hypsographique, que je devrai approfondir.
