Вы наверняка слышали эту страшилку, которая была популярна в 90-е - мол, если все люди планеты прыгнут синхронно, Земля сойдет с орбиты. Или хотя бы случится землетрясение.
Звучит убедительно — 8 миллиардов человек, это же колоссальная сила! Проблема в том, что наш мозг отлично работает с автобусами и лифтами, но полностью отключается, когда речь заходит о планетарных масштабах.
Давайте проведем физическое моделирование и разберемся, что на самом деле произойдет, если человечество вдруг решит устроить синхронный прыжок.
А затем усложним задачу и представим, что все прыгнули одновременно в одном городе.
Пылинка на авианосце
Для начала взвесим участников эксперимента. Средний человек тянет килограммов на 54. Умножаем на 8 миллиардов — получаем примерно 430 миллионов тонн. Звучит внушительно, пока не вспомнишь, что Земля весит 6×10²⁴ килограммов.
Попробуйте представить эту пропорцию: вся масса человечества относится к массе планеты примерно как одна десятимиллиардная триллионной доли. Это буквально пылинка, прыгающая на авианосце.
Физика не прощает ошибок
Хорошо, допустим, мы все-таки прыгнули. Что происходит в этот момент? По третьему закону Ньютона каждый из нас толкает Землю вниз, а она толкает нас вверх. Земля действительно получает импульс — но микроскопический.
Физики посчитали: если человек подпрыгивает на 30 сантиметров (обычная высота для среднестатистического прыжка), ему нужна вертикальная скорость около 2,4 метра в секунду. В момент отталкивания планета получит скорость отдачи примерно 1,7×10⁻¹³ метра в секунду. За то время, пока мы болтаемся в воздухе (полсекунды), Земля сместится на 9×10⁻¹⁴ метра.
Это меньше размера атома. Представьте: атом водорода имеет диаметр около 10⁻¹⁰ метра, а мы говорим о смещении в десять тысяч раз меньшем. Причем когда все приземлятся, импульс вернется обратно, и планета окажется ровно там же, где была. Система замкнута, центр масс никуда не денется.
При этом люди распределены по всему земному шару. Кто-то прыгает в Северном полушарии, кто-то — в Южном. Одни толкают планету на восток, другие — на запад. Толчки приходят с противоположных сторон и взаимно гасятся. Это как одновременно пинать футбольный мяч со всех сторон: энергия есть, а движения нет.
Конечно, можно возразить, что в Северном полушарии живет намного больше людей. И всё-таки, мы слишком слабы, чтобы повлиять всерьез на орбиту планеты.
Но кое-что всё-таки произойдет.
Что мы все-таки услышим и почувствуем
Ладно, с орбитой разобрались — не сдвинется. А что насчет землетрясения?
Энергия всеобщего прыжка составит примерно 4,2×10¹² джоулей. Для масштаба: это около одной килотонны в тротиловом эквиваленте. Звучит угрожающе, пока не узнаешь, что катастрофические землетрясения магнитудой 9 высвобождают порядка 10¹⁸ джоулей — в сотни тысяч раз больше.
Причем почти вся энергия нашего прыжка уйдет в тепло, деформацию обуви, мышц и верхнего слоя грунта. В настоящие сейсмические волны, способные уйти далеко, превратится жалкая доля процента.
Что реально будет? В густонаселенных городах возникнут локальные вибрации — антропогенная микросейсмика, похожая на ту, что создают концерты или проходящие грузовики.
Сейсмодатчики зафиксируют всплеск, эквивалентный землетрясению меньше 1 балла.
Зато будет шумно в городах. Миллионы людей одновременно приземлятся, ударяя ногами о землю, асфальт, бетон. Синхронный хлопок воздуха создаст локальные звуковые волны — очень громкие рядом с источником (теоретически до 180-200 децибел), но быстро затухающие с расстоянием. Окна задрожат, легкие конструкции качнутся, а потом все стихнет.
Но если люди соберутся в одном месте - ситуация уже будет другой.
А если бы мы собрались вместе?
Представьте другой сценарий: все 8 миллиардов человек как-то умудрились втиснуться в один город и прыгнули синхронно. Тут картина меняется. Вся энергия сконцентрирована в одном месте, не размазана по континентам.
Появился бы заметный локальный удар. В радиусе десятков километров люди почувствовали бы глухой толчок, задрожали бы стекла, качнулись бы люстры.
Самое опасное — не для планеты, а для инфраструктуры. Старые мосты, пешеходные эстакады, ветхие перекрытия могли бы не выдержать резкой нагрузки.
Дело в том, что когда человек приземляется, сила реакции опоры достигает 2-3 весов тела, а у спортсменов доходит до 5-7 g кратковременно. Семидесятикилограммовый человек в момент приземления давит не как 70 килограммов, а как 150-300. На долю секунды, но этого хватит, чтобы добавить проблем уязвимым конструкциям.
Риски для слуха будут - настолько, что часть людей реально может оглохнуть.
Локально возникли бы просадки грунта в слабых местах, треснул бы асфальт, полопались бы старые трубы. Но тектонические разломы глубоко в недрах земли этого бы даже не заметили. Для настоящего землетрясения нужны глубинные напряжения, копившиеся годами в породах на глубине десятков километров.
Для сравнения: масса всего человечества — примерно 4×10¹¹ килограммов. Масса воды в среднем океанском цунами — 10¹⁵-10¹⁶ килограммов. Масса атмосферы Земли — около 5×10¹⁸ килограммов. Один сильный шторм «двигает» массу, в тысячи раз превосходящую всех нас вместе взятых. И планета это спокойно выдерживает.
Человечество способно изменить планету технологиями, войнами и климатом. Но не прыжком. Физика здесь беспощадна: Земля слишком велика, чтобы заметить нас, пока мы не вмешиваемся по-настоящему. А когда вмешиваемся — эффект накапливается годами и десятилетиями, а не за полсекунды полета.