Можно возразить, что масштабы Вселенной таковы, что наш разум никогда не сможет ее постичь. На самом деле, кажется весьма вероятным, что даже вещи здесь, на земле, намного превосходят то, что наш разум мог вообразить в лучшие времена. Это одна из причин, по которой люди ссылаются на наводнение, говоря, что оно было похоже на 100 бассейнов олимпийского размера или расстояние, пройденное чем-то, равное шести футбольным полям. Все это просто способы сделать что-то трудное для понимания немного более понятным. А когда дело доходит до невероятной силы и энергии, которыми может обладать природа, это просто сногсшибательно.
10. Гора Сент-Хеленс выпустила 24 мегатонны тепловой энергии
Северная Америка подвержена частым ураганам и торнадо, а также землетрясениям. И хотя они редки, есть также ряд вулканов, которые также время от времени извергаются, например, гора Сент-Хеленс в штате Вашингтон. Когда он извергся в 1980 году, он ужасающим образом доказал свою замечательную силу.
Начиная с марта того же года в этом районе была зарегистрирована серия землетрясений, а сам вулкан начал выпячиваться наружу на 450 футов.Когда он, наконец, извергся 18 мая, он высвободил 24 мегатонны тепловой энергии, что означает 24 миллиона тонн тротила. Он выбросил 520 миллионов тонн пепла и уничтожил достаточно деревьев, чтобы построить 300 000 домов только с помощью первого бокового взрыва.
9. При превращении 1 кг водорода в гелий высвобождается столько же энергии, сколько при сжигании 20 000 тонн угля.
Солнце всегда вовлечено в реакцию синтеза, которая превращает водород в гелий, производя свет и тепло и поддерживая жизнь всех нас. Термоядерный синтез — это адский способ производства энергии, и мы все надеемся, что однажды кто-нибудь освоит его здесь, на Земле, потому что это сделает жизнь намного проще. Но до этого времени нам приходится довольствоваться такими вещами, как расщепление ядер, солнечная энергия и сжигание старого доброго ископаемого топлива.
Разница между тем, как работает термоядерный синтез и сжигание угля, настолько абсурдна, что кажется надуманной, когда вы пытаетесь сопоставить ее в одном масштабе. Под этим мы подразумеваем разницу в энергии, вырабатываемой, когда Солнце превращает один килограмм водорода в гелий, и в том, сколько угля нам нужно сжечь здесь, на Земле, чтобы получить такое же количество произведенной энергии.
Реакция одного килограмма водорода, превращающегося в гелий, высвобождает 630 триллионов джоулей, или столько же, сколько вы получили бы от сжигания 20 000 тонн угля.
За время своей жизни Солнце израсходует 1,95 х 1029 кг водорода. За одну секунду солнце вырабатывает 3,9 x 1026 ватт энергии. Для сравнения: за одну секунду солнце производит больше энергии, чем весь мир использовал бы за несколько сотен тысяч лет.
8. Энергия урагана в 200 раз превышает электрогенерирующую мощность всего мира.
Ураганы, возможно, являются самой ужасающей силой природы, которую любой из нас когда-либо видел. Трудно поверить в разрушительный потенциал урагана, и мы все видели доказательства разрушения, которое они могут произвести. Но какая сила стоит за этой ужасающей силой? Масштаб огромен и действительно ставит вещи в перспективе для вас.
С момента рождения урагана через цикл разрушения и до его окончательной гибели он высвободит столько же энергии, сколько 10 000 единиц ядерного оружия. Иными словами, вся эта энергия, включая образование облаков и дождя, примерно в 200 раз превышает количество электроэнергии, вырабатываемой на всей планете. Это всего лишь один ураган. У нас в среднем около шести штормов в год, при этом несколько других штормов не совсем достигают статуса урагана.
7. Кракатау взорвался с силой 10 000 атомных бомб
В 1883 году вулкан на острове Кракатау взорвался и издал самый громкий звук в истории мира. По оценкам, он достиг 310 децибел, настолько громкий, что ему удалось облететь планету 4 раза. Звук был 172 децибела на расстоянии 100 миль. Реактивный двигатель ударит по вам 150 децибелами, если вы стоите рядом с ним.
Когда он извергся, он взорвался с силой 200 мегатонн в тротиловом эквиваленте. Это в 10 000 раз мощнее бомбы, сброшенной на Хиросиму. Считается, что более 36 000 человек были убиты.
6. 1 кг урана-235 производит в 3 миллиона раз больше тепла, чем 1 кг угля.
Уже давно люди спорят о преимуществах атомной энергетики по сравнению с чем-то вроде традиционного сжигания угля. Атомная энергия сопряжена с такими опасностями, как возможность расплавления и проблема ядерных отходов. Сжигание угля вызывает загрязнение окружающей среды и, как мы сейчас увидим, по сравнению с ним ужасно неэффективно.
Если бы у вас был один килограмм урана-235, вы могли бы произвести 24 000 000 кВтч тепла. Для сравнения, из того же веса угля вы получите 8 кВтч. Таким образом, у урана примерно в три миллиона раз больше энергии, чем у такого же количества угля. Одна урановая топливная таблетка эквивалентна одной тонне угля.
5. Цунами могут произвести энергию, достаточную для работы крупных городов или даже целых стран в течение нескольких дней
За последние несколько десятилетий произошло несколько разрушительных цунами. В 2011 году на Японию обрушилось цунамис энергией в три петаджоуля. Этого было достаточно для питания Нью-Йорка на целую неделю. Но даже это меркнет по сравнению с тем, что было всего семь лет назад.
В 2004 году подводное землетрясение вызвало цунами в Индийском океане на следующий день после Рождества. Мощность цунами оценивается в 0,8 гигатонны в тротиловом эквиваленте. С практической точки зрения, это столько энергии, сколько все Соединенные Штаты Америки будут использовать за 11 дней, и составляет 3,35 эксаджоуля. Что такое эксаджоуль? Это один квинтиллион джоулей.
Одна калория пищи производит 4184 Дж энергии. Биг-Мак содержит 550 калорий. Это означает, что биг-мак эквивалентен 2 301 200 джоулей. Разделенное на эксаджоули цунами, оно произвело энергетический эквивалент чуть менее 1,46 триллиона из них. Это много Биг Маков.
4. Изменение климата добавляет энергии, эквивалентной взрыву тысяч ядерных боеголовок в день.
В наши дни все знают об изменении климата, и большинство людей, которые все еще хотят спорить об этом, выбирают подход «человек против природы». То есть даже критики согласны с тем, что земля становится теплее, они просто не согласны с тем, почему. Но если мы все признаем, что Земля нагревается, то сколько энергии Земля поглощает для этого?
Тепло — это энергия, поэтому энергия, необходимая для обогрева всей планеты, — это достижение немалое. Ученые, изучающие глобальные температурные тренды, попытались представить это в перспективе довольно драматическим образом.
В период с 2005 по 2019 год ученые сравнили энергетический дисбаланс Земли. Это сравнивает количество энергии, которую мы поглощаем, с тем, сколько мы можем излучать. Дисбаланс удвоился за этот период времени, и количество дополнительной энергии, поглощаемой Землей, достигает четырех взрывов в Хиросиме,происходящих каждую секунду. На самом деле это немного лучше, чем оценка климатологов НАСА в 2012 году, согласно которой это эквивалентно 400 000 хиросимам в день, но ненамного.
3. Землетрясение силой 9 баллов высвобождает в 90 раз больше энергии, чем в США.
Как и любое стихийное бедствие, землетрясение наносит серьезный удар. Сейсмическая мощность землетрясения обычно связана с использованием шкалы Рихтера, но сказать, что землетрясение измеряется четырьмя баллами по этой шкале, на самом деле не очень важно. К счастью, мы можем сделать некоторые эквивалентности.
Если бы землетрясение действительно зарегистрировало 4 балла по шкале Рихтера, вы бы сочли его довольно слабым, более или менее. При этом выделяется энергия, эквивалентная 1 килотонне тротила. Звучит много, верно? Это составляет около 1162 мВтч или энергии. Если среднее домашнее хозяйство в США использует 10,715 кВтч в год, то землетрясение силой 4,0 балла может питать 108 американских домов в течение года. Но это всего лишь умеренное землетрясение. Давайте поднимем шкалу до серьезного землетрясения.
Землетрясение силой 9,0 балла бывает редко. Это серьезное землетрясение, и они случаются раз в несколько лет, если не десятилетий. По данным Геологической службы США, они высвободят энергию, эквивалентную взрыву 32 000 мегатонн тротила. Получается 1 338 880 000 000 гигаджоулей. Преобразуйте это в MwH, и вы получите 371 911 111 111,11. США производят 4 095 487 406 МВтч электроэнергии. Таким образом, землетрясение магнитудой 9,0 выработало мощность, в 90 раз превышающую годовую мощность производства электроэнергии в США.
2. Метеор, убивший динозавров, был мощнее, чем ядерный арсенал в мире.
Каждый день мы занимаемся своими делами, зная где-то в глубине души, что метеорит может упасть на Землю и стереть нас всех за считанные мгновения. Это маловероятно или что-то в этом роде, но это случалось раньше, так что это определенно может произойти снова однажды. И это означает, что метеор должен быть довольно мощным, когда он приземляется. Мы можем посмотреть на недавний, чтобы понять, насколько мощными они могут быть.
В 2013 году метеорит осветил небо. Камень весом 11 000 тонн пролетел по воздуху со скоростью 42 000 миль в час,создав ударную волну, которая разрушила 4 000 зданий. Он высвободил энергию, в 30 раз превышающую мощность бомбы, взорвавшейся в Хиросиме. Мощная штука. Но, как вы могли заметить, конец света не наступил.
Если мы вернемся назад во времени, самым известным метеором в истории будет тот, который обычно связывают с вымиранием динозавров. Тот был явно мощнее Челябинска, и масштабы этой мощи были поразительны.
Исследования подсчитали, что мощность этого конкретного взрыва была равна 10 миллиардам бомб, сброшенных во время Второй мировой войны. Достаточно, чтобы сжечь жизнь за тысячи миль и покрыть землю облаком, которое уничтожило 75% всего живого.
1. Сверхновая производит больше энергии, чем вы можете себе представить
Давайте на минуту оставим Землю, потому что, какой бы могущественной ни была природа, Вселенная в целом стыдит нашу крошечную голубую точку. Давайте отправимся в безбрежность великого запределья к звезде, которая мечется в предсмертной агонии.Сверхновая.
Насколько нам известно, это самый большой взрыв, который может существовать. И они могут стать большими. Настолько большие, что наши попытки сделать так, чтобы это звучало понятно, до сих пор, откровенно говоря, смехотворны. Но, по крайней мере, это будет предлагать какую-то перспективу.
Энергия, выделяемая во время вспышки сверхновой, может составлять около 1044 Дж. Таким образом, одно это событие высвободит столько же энергии, сколько взорвавшаяся звезда выпустила за предыдущие 10 миллиардов лет своего существования. Представьте себе, что наше солнце горит так же жарко и ярко, как и в течение 10 миллиардов лет. Мы уже говорили о том, что каждую секунду он производит всю энергию, которую Земля могла бы использовать за сотни тысяч лет. Все это в течение 10 миллиардов лет снова и снова высвобождалось во время вспышки сверхновой.
Это все еще очень безумно и очень трудно понять, так что мы можем разбить это дальше. В 2015 году ученые наблюдали одну конкретную сверхновую. Умирающая звезда, названная ASSASN-15lh, была в 580 миллиардов раз ярче нашего Солнца. Он произвел взрыв, который был в миллиард триллионов раз мощнее взрыва царь-бомбы, крупнейшего из когда-либо испытанных ядерных боеприпасов. Она была в 30 раз ярче, чем вся галактика Млечный Путь, в которой находится 100 миллиардов звезд.
