Кто быстрее – водитель за рулем автомобиля или человек на инвалидной коляске? Ответ не так очевиден, как можно подумать.
Такая погоня произошла в небольшом британском городе. Стражи правопорядка пытались догнать нарушительницу на электрической коляске. Она украла несколько товаров из местного торгового центра.
Несколько раз полицейские прижимали воровку к бордюру, но та каждый раз умудрялась ускользнуть.
А может ли человек и в самом деле обогнать автомобиль? Существует ли особый "ген бегуна"?
Что будет, если на гоночном автомобиле выехать на обычную дорогу? Об этом рассказали в программе "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.
Самый быстрый человек на Земле буквально опередил свое время
На показанных в передаче кадрах – рекорд, пока не побитый никем из живущих на Земле спортсменов. Ямайский спортсмен Усейн Болт преодолевает 100 метров за 9,58 секунды.
Исследователи подсчитали, что с 1968 года легкоатлеты улучшали свои мировые рекорды всего лишь на доли секунды.
По их расчетам, к показателям Усейна Болта человечество должно было прийти только к 2039 году. Так в чем же секрет этого уникума?
Валентин Ватракшин – известный ультрамарафонец. Что значит приставка ультра? Спортсмен бегает сверхмарафонские дистанции – свыше 42 километров. Здесь не столько скорость, сколько выносливость.
А для выдающихся спортивных результатов важно тренировать не только ноги, но и психику.
"Сам был на чемпионате мира в 2013 году, в Москве проходил, ну вот это тоже, когда давлеет, тебя ждут, что ты лидер, ты должен пробежать, это очень сложно", – рассказал ультрамарафонец Валентин Ватракшин.
Физиологи считают, что сама природа создала Болта идеальным бегуном. Прежде всего, рост спортсмена – он составляет 195 сантиметров. Интуитивно кажется, что такая особенность, наоборот, должна мешать бегать.
Но рост дает преимущество – у Болта очень длинные ноги, а значит, и его шаг намного больше обычного.
"Да, он очень высокий, у него длинные ноги. И вот это как умение соблюдать в механике бега именно высокий каденс для своего роста.
Я слышал, он знает прямо количество шагов, за которые он пробегает, и он оттачивает", – отметил ультрамарафонец Ватракшин.
Исследователи выяснили, что в дисциплинах, где нужно бегать, чаще всего одерживают победы именно темнокожие спортсмены. Зато в скоростном плавании выигрывают спортсмены со светлой кожей.
Все дело в смещенном центре тяжести тела. У афроамериканцев он располагается несколько выше. Это и помогает ставить рекорды скорости бега.
Сам спортсмен считает, что научился быстро бегать еще в детстве. Дело в том, что Ямайка – холмистая страна. Далеко не у всех местных жителей есть автотранспорт. В детстве мать часто посылала маленького Усейна за водой.
Дом семейства располагался на холме, а колодец – в низине. Мальчику приходилось частенько взбираться с тяжелыми ведрами на крутой склон. Такие нехитрые тренировки и привели парня в конечном итоге к мировым рекордам.
Генетика или упорные тренировки: в чем заключается секрет бегунов
На показанных кадрах – самый быстрый ребенок на планете. В семь лет он пробегал стометровку всего за 13,5 секунд. По словам мальчишки, родители никак не хотели купить ему велосипед, поэтому собственные ноги заменили ему колеса. Спортивные врачи считают, что у мальчика может быть редкая генетическая аномалия, способствующая таким результатам. Эти кадры показали известному врачу-ортопеду Джемалу Узояну. Одарен ли этот ребенок от природы или все же дело в тренировках?
"Последнее научное исследование, которое проводят наши российские ученые совместно с международными организациями, все-таки находит закономерность между генами скорости и возможностью человеку быстро бегать и быть более выносливым. Например, такие вариации гена, как ГАЛ-13, ученые нашли у спортсменов, которые очень быстрые с международными результатами", – рассуждает врач травматолог-ортопед, пластический хирург Джемал Узоян.
Почему мужчины превосходят женщин в беге
Думаю, вы заметили, что упомянутые рекордсмены – мужчины. Это не случайно. Представители сильного пола действительно лучше бегают. Дело в том, что в среднем мужчины крупнее женщин. А значит, больше и внутренние органы. Легкие мужчин способны вместить больше кислорода, а сердце – перекачать больше крови.
Кроме того, развивать высокую скорость человеку помогают его мышцы. За их рост отвечают гормоны, в том числе тестостерон. В нашем организме есть два типа мышечных волокон. Если посмотреть на наши ноги в разрезе, можно заметить сплетение красных и белых волокон.
- Красные физиологи называют медленными мышцами – они отвечают за выносливость.
- А белые – быстрыми – они ответственны за взрывную силу и высокую скорость.
Так вот у мужчин белых волокон намного больше, чем у женщин.
"Белые мышечные волокна можно чаще всего встретить у мужчин, потому что они издревле, эволюционно занимались спортом, охотой", – добавил хирург Узоян.
В забеге на 100 метров женщины стабильно отстают от мужчин. Не сильно, но заметно.
Самая быстрая женщина смогла пробежать стометровку за десять с небольшим секунд.
Этот мировой рекорд был поставлен в 1988 году и до сих пор не побит. Кроме того, многие до сих пор считают результат спортсменки нечестным. В день забега был сильный попутный ветер, и он мог повлиять на результаты.
Природный допинг: почему трансгендеры* имеют преимущество в женском спорте
Некоторое время назад в странах Запада решили наплевать на законы природы и допустили к соревнованиям трансгендеров. Таким образом, в забегах наравне с женщинами начали бегать мужчины, накачавшие себя женскими гормонами. Рекорды не заставили себя ждать.
На показанных в программе кадрах спортсмен с говорящей фамилией Петрилло – он заметно выделяется на фоне остальных женщин. Мужчина вырос на улицах Неаполя, где гонял мяч с мальчишками. А в 2018 году сменил пол, назвал себя Валентиной и легко одолел своих соперниц в беге. Это вызвало шквал критики со стороны здравомыслящих итальянцев. Они потребовали больше не допускать Петрилло к женским стартам.
"Мужчины-трансгендеры в женском спорте – это нечестно. Физиологические особенности, которые развиваются под действием соответствующих гормонов, нельзя нивелировать. И все равно это будет сказываться и будет давать какое-то преимущество, не всем, но более тренированным. Опять же, где-то там генетика поможет", – объяснил ультрамарафонец Ватракшин.
А спортсмен из США попал на чемпионат страны по бегу в составе женской школьной команды. Среди своих одноклассниц парень неизменно занимал первые места. А вот выступая за мужскую команду, выше 72-го места не поднимался. И это не первый случай. Например, легкоатлет-мужчина, называющий себя женщиной, бежит с огромным отрывом.
Дело в том, что до недавнего времени даже не нужно было сдавать тест на гормоны, чтобы попасть в женскую сборную. Просто достаточно называть себя женщиной.
С этой порочной практикой решил покончить президент США Дональд Трамп. Он запретил допускать мужчин-трансгендеров в женские сборные, а школы, практикующие подобные переходы, пообещал лишить федерального финансирования. "Отныне есть только два пола – мужской и женский", – заявил Трамп. В соцсетях тут же раздался вой.
Самые настоящие машины: может ли человек обогнать автомобиль
Но как бы быстро ни бегали люди, им все-таки не обогнать машины. Хотя один китайский спортсмен готов поспорить с этим утверждением.
Китайский легкоатлет пробегает 100 метров за десять секунд. И этого достаточно, чтобы обогнать только разгоняющийся реактивный истребитель. В последние секунды спортсмену удалось вырваться вперед.
В разные годы наперегонки с транспортом бегали разные спортсмены. Вот и футболист Криштиану Роналду пытался обогнать один из самых быстрых спортивных авто.
А Усейн Болт обгонял вагон наземной линии метро. Судя по кадрам, это для него легкая пробежка.
Но, пожалуй, настоящие рекордсмены по бегу – это те, кто снимает соревнования по бегу. На показанных в программе кадрах оператор с камерой наперевес обгоняет спортсменов.
Рекорд на грани возможностей: сколько часов подряд может бежать ультрамарафонец
Но человеческие возможности не безграничны. Двигаться с такой скоростью спортсмены могут лишь на короткой дистанции. Затем сильно сбавляют темп. Рекорд в марафонском беге принадлежит кенийскому легкоатлету. Он пробежал 42 километра за два часа.
Но такие дистанции не предел. Валентин Ватракшин преодолевал сотни километров с небольшими остановками для сна и отдыха.
"В 2015 году я побывал на шестидневном ультрамарафоне Marathon de Cebles. Шестидневный, шесть этапов. День бежишь, ночуешь. Ну, это ни с чем не сравнимое воспоминание, когда ты неделю жил в палатке, еду не носили с собой", – вспоминает ультрамарафонец Ватракшин.
В 2019 году наш соотечественник Виталий Диденко установил новый мировой рекорд. Он бежал без остановки четверо суток. 96 часов бега без сна и отдыха. Настоящий ультрамарафонец.
"Просто двигался, слушая различную музыку, ни о чем не думая. За счет этого можно преодолевать большие расстояния. Если начинаешь думать, когда это все закончится... ты можешь не добежать", – рассказал ультрамарафонец Диденко.
Столкновение неизбежно: что человек не сможет обогнать
Может ли человек убежать от урагана? Ветер получает это гордое звание, только если его скорость превышает 120 километров в час. Такое природное явление нередко наблюдается на территории нашей страны.
Как правило, ураганы вращаются против часовой стрелки. Их центр прозвали "глазом" – это самая спокойная область. А вокруг формируется воронка дождя и ветра. Кстати, правая часть шторма считается наиболее опасной для человека, ее еще называют "грязной". Дело в том, что ветер здесь движется в том же направлении, что и сам шторм.
А вот обогнать показанного на видео монстра человеку точно не под силу. Когда-то это был обычный тягач. Но один энтузиаст навесил на него реактивные установки мощностью 36 тысяч лошадиных сил. На создание машины ушло пять лет.
Показанный в программе грузовик мог разогнаться до скорости свыше 600 километров в час. Махина потребляла тысячу литров топлива за километр. А пилот, находившийся в кабине, испытывал перегрузку, равную 6G.
"Ну, предположим, перегрузка в 6G, это вес человека, умноженный в 6 раз. При среднем весе 80 килограмм человек будет ощущать на себе около полутонны. За счет действия силы сверху вниз кровь начинает оттекать от головы. И в определенных условиях человек просто теряет сознание", – рассудил врач-терапевт, хирург Евгений Шалыгин.
Чтобы остановить этого зверя, требовались два военных парашюта. А управлять им было очень опасно. В конце концов тягач убил своего создателя. Он перевернулся и буквально развалился на части. Его владелец погиб. По словам экспертов, причиной стала техническая неисправность.
Опасность, которая притягивает: как изменились автогонки за 70 лет
Что делают для предотвращения аварий во время заездов
Аварии – это обычное дело на гонках. В феврале 2021 года столкнулись 16 спортивных болидов.
Один из видов аварий называется массовым завалом. Они характерны для треков, где болиды двигаются в плотном потоке. Особенно часто завалы происходят в гонках на короткие дистанции. Чуть-чуть подтолкнуть соперника не считается нарушением правил.
Автоинструктор Илья Чариков занимается автогонками более 20 лет. По его словам, настоящий гонщик – человек расчетливый, с холодной головой. И действительно, за рулем гоночного болида он сразу фокусируется на дороге. Доли секунды могут изменить все.
"Если мы говорим про гонки 50 лет назад, 70 лет назад, то эти гонки были очень опасны. Начнем с того, что первые автомобили были очень прочными. И в момент удара вот эта энергия удара переходила на тело пилота. А сейчас автомобили сделаны таким образом, что в момент столкновения много деталей деформируются, они таким образом поглощают энергию. Но даже при этом далеко ходить не надо. 1993 год, знаменитый гонщик "Формулы-1" Айртон Сенна на новейшем болиде "Уильямс" разбился в скоростном повороте", – рассказал автогонщик, инструктор Илья Чариков.
Для остановки слетевших с трассы автомобилей используют гравий
Скорость гоночных болидов достигает 300 километров в час. В такие моменты машина начинает терять сцепление с дорогой. Чтобы прижать ее к земле, автогонщики вместо обычных шин используют резину без протектора, то есть слик. На сухой и ровной трассе слик идеально цепляется за дорогу, но любой посторонний предмет и малейшая влажность – и болид тут же начинает скользить.
"Первые трассы не имели зоны вылета. То есть была трасса и по бокам были либо отбойники, либо еще хуже – лес. Поэтому при любом вылете машина с пилотом рисковала врезаться в дерево, перевернуться. Поэтому решили делать специальные зоны вылета. И изначально зоны вылета представляли собой газон либо гравий. Машина вылетает с трассы, заезжает в гравий, вязнет в нем и останавливается. То же самое происходит, когда она выезжает на газон", – добавил Илья Чариков.
Спортивный болид сконструирован таким образом, что выдает свою наилучшую скорость именно на гоночном треке. Там он может разогнаться до 100 километров в час менее чем за 3 секунды. А в будущем эти машины станут еще быстрее.
По прогнозам инженеров, через четверть века гоночные авто будут двигаться с максимальной скоростью 500 километров в час.
На обычной дороге спортивный болид не сможет затормозить
Но что будет, если на спортивном болиде выехать на обычную дорогу?
"Автомобиль, на котором можно ездить и в городе, и по дорогам, он не имеет каркаса безопасности, то есть таких металлических труб внутри. Потому что сидеть в автомобиле с каркасом безопасности можно только в шлеме, в экипировке. Потому что при ударе, да, ты можешь удариться головой об эту трубу. А в городе мы же не ездим в шлеме, поэтому на таких машинах в городе ездить нельзя", – рассказал автогонщик Чариков.
Прежде всего, такой автомобиль на обычных дорогах будет хуже тормозить. Дело в том, что тормозные диски в болидах начинают работать эффективнее при нагреве свыше 500 градусов по шкале Цельсия. Для этого нужна очень большая скорость, а в городе такую не развить. На малых же скоростях гоночная машина тормозит вяло. Кроме того, низкий корпус болида цепляется за все неровности, в том числе люки и решетки ливневок. Кстати, когда гонки проходят на городских трассах, все эти отверстия просто заваривают.
Современная наука не может достигнуть скорости света
Многие уверены, что самое быстрое в мире – это свет. Действительно, это так. Если бы человек летел в космическом корабле со скоростью света, то год жизни на Земле превратился бы для него в один час, а может быть, даже в одну минуту. Кроме всего прочего, его масса выросла бы кратно, и эта масса раздавила бы его в лепешку.
Современная наука не позволяет физический предмет разогнать до скорости света. Для того чтобы это сделать, его нужно разложить на атомы. А атомы, в свою очередь, на какие-то податомные структуры. И вот когда эта куча непонятной пыли наконец долетит до места, куда ее отправляли, она должна каким-то образом превратиться обратно в человека, который лежит в капсуле. И все это должно слепиться в какой-то большой космический корабль, то есть затормозить.
"Невозможно достичь скорости света, а самое главное, мы с вами должны понимать, что скорость света – это то, что мы понимаем. Точнее, не понимаем, а то, о чем мы догадываемся. А может быть, существуют вещества, которые разгоняются еще быстрее и летят еще дальше. Но это уж, наверное, наши потомки только будут понимать", – добавил Тимофей Баженов.
Быстрее только свет: какой максимальной скорости достигло человечество
Если скорость света одолеть не удалось, то скорость звука вполне достижима. Впервые ее преодолели летчики еще в 40-х годах ХХ века. Современные летательные аппараты освоили и эту скорость, поэтому для них пришлось изобрести термины "гиперзвук" и даже так называемый быстрый гиперзвук.
"Такие объекты, которые летят гораздо быстрее скорости звука, называются гиперзвуковыми. Это обычно ракеты. Ну а что касается быстрого гиперзвука, это, ну, как вы понимаете, еще быстрее, это все, что более чем в 10 раз отражает скорость звука. Ну, на самом деле, такие скорости – это уже только межконтинентальные баллистические ракеты, космические аппараты, в том числе при заходе в атмосферу, то есть при возвращении из космоса", – пояснил доцент кафедры пищевых технологий и биоинженерии РЭУ им. Плеханова Дмитрий Зиборов.
Скорость движения летательных аппаратов часто измеряют в махах. Один мах равен скорости звука. Поэтому если истребитель летит в пять раз быстрее звука, то про него говорят, что он развивает скорость пять махов. Сам создатель этой единицы измерения австрийский физик Эрнст Мах и подумать не мог, что в будущем летательные аппараты преодолеют скорость звука.
Сверхзвуковая скорость не превышает пяти махов. Она подвластна многим российским истребителям.
Рекорд скорости истребителя МиГ-25 до сих пор не побит
Например, Миг-25, сверхзвуковой истребитель-перехватчик, на Западе получил прозвище Летающая Лисица. Его производство было начато в 60-е годы ХХ века, но многие рекорды не побиты до сих пор.
"Что касается МиГ-25, он до сих пор, в общем-то, является, наверное, самым быстрым именно боевым самолетом, который мог развивать и долго достаточно поддерживать скорость около 3000 километров в час. То есть, по сути, улетал уже ну не в космос, конечно, да, космос считается 100 километров, ну, в общем-то, потихоньку приближался к стратосфере, что является, конечно, для боевого самолета, истребителя-перехватчика, который нес на борту ракеты, огромным достижением, до сих пор не побитым", – отметил доцент Зиборов.
В те времена самолеты едва преодолели звуковой барьер, а советские инженеры уже поставили цель летать в три раза быстрее звука. На такой скорости обшивка любого самолета начинала плавиться.
По расчетам конструкторов, на трех махах нос самолета должен был нагреваться до трех тысяч градусов по шкале Цельсия.
Любимый материал авиаторов – алюминий – просто не выдерживал таких температур. Решили использовать сталь, правда, этот металл тяжелее алюминия в три раза. Но нашим разработчикам удалось сделать уникальный сплав, способный выдерживать нужные температуры. Правда, прикасаться голой рукой к стеклянной кабине было запрещено – можно было легко получить ожог.
"Капля на сверхзвуке воды может разбить стекло и разбивает стекло фонаря истребителя, поэтому оно и делается бронированное. И все другое, физика вся другая. Это, по сути дела, кусок плазмы, которая несется с фантастической скоростью. Ну вот уничтожение абсолютное", – рассказал директор Центра военно-политических исследований МГИМО Алексей Подберезкин.
МиГ-25 принадлежит и рекорд высоты в своем классе. Он был установлен в 1977 году и до сих пор не побит. Тогда машина поднялась на 37 тысяч метров. Горизонтальный полет на такой высоте невозможен, поэтому испытатель включил двигатель на максимальную тягу и истребитель вертикально взмыл вверх.
В 70-х годах один летчик, выполняя тренировочный полет, угнал МиГ-25 в Японию. Естественно, инженеры набросились на этот самолет, разобрали его по винтику и вроде как поняли, почему он так быстро летает. Но пока они все это делали, советские инженеры сделали следующее поколение этого самолета. И оно снова превзошло все ожидания, и мы опять оказались впереди всех конкурентов.
"О чем это говорит? О том, что скорость мысли, на самом деле, значительно выше скорости любого физического предмета. Если кто-то хорошо умеет думать, если кто-то хорошо учился, как наши самолетостроители, то их обогнать практически невозможно", – заключил ведущий Баженов.
Скорость выше пяти махов называют гиперзвуком. Для самолетов это пока непреодолимый барьер, хотя разные страны работают над опытными образцами.
Самая быстрая ракета в мире сделана в России
Зато гиперзвук подвластен ракетам. Например, наш ракетный комплекс "Авангард" развивает скорость 28 махов. Это самая быстрая ракета в мире.
"Его самое главное преимущество по сравнению с обычной боеголовкой, которую несут такие ракеты, это возможность маневрирования. То есть он при движении с такой скоростью в атмосфере может маневрировать по высоте, по курсу, по крену, обходя при этом зоны ПВО, либо, даже находясь в зоне ПВО, совершать постоянно непредсказуемые маневры, которые просто невозможно вычислить ни одной ракете. А, соответственно, на таких скоростях, если вы не можете предсказать траекторию движения объекта, вы его никогда не перехватите", – объяснил Дмитрий Зиборов.
Современные гиперзвуковые ракеты всем хороши. Но они не маневренны, запускаются в воздух как пушечные ядра и летят по строго определенной траектории. Но только не российский "Авангард". Наша ракета может менять направление по курсу и высоте. И практически неуязвима для противоракетной обороны.
* Движение ЛГБТ признано в России экстремистским и запрещено.