На что была бы похожа обитаемая планета в два раза больше Земли

https://io9.gizmodo.com/what-a-habitable-planet-twice-the-size-of-earth-would-b-1476308959
  • Перевод


Астрономы нашли уже несколько тысяч экзопланет – некоторые из них каменистые и находятся в пределах обитаемой зоны своей звезды. Довольно большая их часть больше Земли, в связи с чем возникает вопрос: как выглядела бы обитаемая планета, превышающая Землю в два раза?

Структура


Первая сложность: в два раза больше – это не то же самое, что в два раза тяжелее. Землеподобную планету с удвоенной массой довольно просто проанализировать, но если мы удвоим радиус, тогда всё будет зависеть от того, из чего она состоит.

Обратите внимание, что если соотношение камня и воды соответствует земному, то на планете в 15 раз тяжелее, но с площадью поверхности всего в 4 раза больше, будет находиться гидросфера с глубиной в 3,75 раз больше при прочих равных. А это океаны глубиной в 16 км.

Многое зависит от того, предположим ли мы, что Двойная Земля появилась на задворках Солнечной системы, в ледяной зоне, и потом продвинулась внутрь (тогда она будет очень влажной), или появилась близко к солнцу. В первом случае Влажной Двойной Земли её масса будет в 3 раза больше земной, а плотность составит 37% от земной, сила тяжести на поверхности будет равной 0,73 g, а скорость убегания – 13,6 км/с. Там будут океаны глубиной в сотни километров, окружающие каменистое ядро, покрытое тёплым льдом при большой температуре. Во втором случае Сухой Двойной Земли, её масса будет в 15 раз больше земной, плотность 167%, гравитация 3,4 g, скорость убегания – 30 км/с. Для моделирования я использовал модель Sotin et al. in Sotin, C., Grasset, O., Mocquet, A. 2007. Mass-radius curve for extrasolar Earth-like planets and ocean planets. Icarus191, 337-351.



Как велико ядро Влажной? Если его плотность будет, как у земного (5520 кг/м3), и оно будет окружено водой (1000 кг/м3), тогда радиус ядра будет в 1,22 раза больше, чем у Земли (7772 км), а радиус водного покрова – 0,78 от земного (4969 км). Это первое приближение, поскольку на нём будет корка льда под большим давлением, появляющегося при приближении давлений к 1 ГПа. Дополнительные расчёты дают мне оценку ядра с радиусом 6060 км (0,95 земного) с коркой льда в 12600 км (1,97 земного), что оставляет океаны глубиной «всего» в 160 км. Если в глубине океан холоднее, то его глубина может составить всего 104 км.

Атмосфера


Нам нужно сделать догадки по поводу атмосферы и температур. Температура серого тела с альбедо равным земному на орбите радиусом в 1 а.е. вокруг солнцеподобной звезды будет составлять 250 К, и если добавить коррекцию для парникового газа в 36 К, получим среднюю температуру в 13 °C.



Существует другое равновесное состояние, похожее на «Землю-снежок», где вся поверхность холодная и покрыта ледником (могут быть такие океанические миры, полностью покрытые льдом), и эффективно отражает энергию. С альбедо в 0,8 у нас получится температура в -15 °C. Конечно, огромные океаны в любом случае останутся жидкими, особенно поскольку точка замерзания воды понижается с давлением.

В случае Влажной шкалой высот будет 11,3 км – давление на такой высоте будет на 36% меньше. Чтобы молекулы смогли убежать, температура должна в 1,49 раз превышать земную: в этом случае водород определённо убежит, и, как мне кажется, гелий тоже (зависит от температуры экзосферы, которую сложно подсчитать). Метан и аммиак могут остаться, но при наличии жизни и кислорода они превратятся в двуокись углерода и азот.

В случае Сухой шкалой высот будет 2,4 км: облака будут плоскими и лежать близко к земле. Температура удержания в 7,5 раз превышает земную – Сухая в принципе может удержать водород. Это значит, что на ней с самого начала может скопиться более плотная атмосфера, что превратит её в газовый гигант. Однако эта планета должна была сформироваться в сухой зоне рядом со звездой, так что она могла и не набрать столько газов. Но всё равно её атмосфера должна быть плотнее, чем у Влажной.

Если предположить, что поверхностное давление пропорционально поверхностной гравитации, то на поверхности Влажной давление будет составлять 0,73 атм, а Сухой – 3,4 атм.

Тогда у Влажной плотность атмосферы будет 0,9 земной. Для людей вполне приемлемо.

Также давайте предположим, что скорость ветра будет равна земным 10 м/с – это очень сложно оценить, не запуская полную модель циркуляции. И, наконец, что маловероятно, предположим, что период обращения планеты равен 24 часа. Временная шкала излучения в 18 дней и адвекции в 14 дней – то есть, погода такая же сложная, как на Земле, и довольно быстро реагирует на сезоны (да, я неявно допустил, что наклон оси вращения тоже равен земному – в случае большего наклона ситуация станет очень странной). У Влажной будет 9-10 высотных струйных течений (у Земли их порядка 7). У Сухой плотность воздуха у поверхности в 4,3 раза превышает нашу, поэтому временные шкалы будут укорочены, а струйных течений будет порядка 10. Ничего слишком необычного.

На погоду, в том числе, влияет плавучесть. На Влажной она меньше – облака будут более высокими и будут двигаться медленно, а на Сухой высокая гравитация приведёт к тому, что небольшие изменения в плотности будут оказывать большое влияние – там будет идти более плоская и интенсивная конвекция.

Сила Кориолиса тоже будет сильнее в два раза, поэтому там будет больше зональных, а не меридиональных ветров – преобладание потоков с востока на запад над потоками с севера на юг будет большим, чем на Земле.

Количество воды в туче будет примерно пропорционально его высоте и плотности атмосферы: на Влажной и Сухой осадков в типичной туче будет больше, чем на Земле (на 30-40%, если я не ошибаюсь), и Влажная будет чуть влажнее – малая плотность воздуха компенсируется большой шкалой высот. На практике всё это зависит от более сложных аспектов атмосферы — адиабатический градиент температуры и всё такое прочее.

Град на Влажной будет ужасен, для его формирования будет достаточно расстояния. Радиус градин, вероятно, пропорционален шкале высот, поэтому крупные градины будут в 3,5 раза крупнее – но благодаря низкой гравитации весить они будут всего в 2,6 раз больше. Предельная скорость падения пропорциональна квадратному корню из гравитации, делённой на плотность, поэтому скорость градин будет составлять всего 90% от земных такого же размера. На Сухой она будет составлять 89% из-за более плотного воздуха. Но всё равно их кинетическая энергия будет в три раза большей.

Сила ураганов зависит от разницы температур между океаном и стратосферой – как это просто подсчитать, мне неизвестно. В отсутствие земли они могут длиться больше, перед тем, как уползут по направлению к полюсам, где рассеются. При достаточно сильных зональных ветрах ураганы могут стать почти постоянными – как большое красное пятно на Юпитере, но я думаю, что там будет достаточно меридианных ветров, чтобы этого не произошло.

Также я не совсем уверен по поводу того, достаточно ли сильным будет широтное перемешивание для того, чтобы полюсы грелись и не формировали полярные шапки. Подозреваю, что отсутствие земли и присутствие огромного океана с большой теплоёмкостью уменьшит формирование льда.

Если мы предположим наличие 20% кислорода, тогда на Сухой парциальное давление кислорода составит порядка 537 мм.рт.ст., что будет токсично для людей. Что хуже, парциальное давление CO2 будет равно 10,4 мм.рт.ст., что чревато гиперкапнией. Тем не менее, местная жизнь, скорее всего, эволюционирует так, чтобы справиться с этой проблемкой. Атмосфера на Влажной выглядит пригодной для людей.

Оптическая глубина атмосфер на Двойных Землях будет сравнимой с земной (поскольку, как я предположил, давление = гравитации на поверхности), поэтому видеть можно будет на то же расстояние. Вертикальная оптическая глубина будет в 1,37 раз больше Земной на Влажной: небо более молочное, но не выглядит слишком чужим. На Сухой всего в 1,1 раз – почти как обычно. При полёте на самолёте обстановка не станет тёмно-синей на какой-то чрезвычайно небольшой высоте.

Геосфера


Радиогенное тепло (при соответствии состава земному) на Сухом будет в 3,34 раза большим, чем на Земле, 0,29 Вт/м2. Недостаточно, чтобы расплавить кору и превратить её в вулканическую вакханалию Ио, но куда как более активная ситуация – толщина коры всего 3 км. Часто встречаются подводные вулканы, множество гидротермальных источников. Увеличенная плавучесть усиливает вулканическую конвекцию – глубины океана будут перемешиваться гораздо активнее, чем на Земле.

Если орбита Сухой достаточно эксцентрична, чтобы разогревать её ещё немного, вулканизма может хватить для состояния, подобного Ио, с полурасплавленной корой. Перемешиваемые океаны будут накапливать большие количества минералов, включая серу. Может получиться мир с океанами серной кислоты. Развитие жизни возможно, но на основе более затратной биохимии. На такой планете будет наблюдаться обильное испускание диоксида углерода, что усилит парниковый эффект. Подстроить параметры так, чтобы она осталась в обитаемом состоянии, будет довольно сложно.

На Влажной радиогенного тепла поменьше, чем на Земле (95%). Этого достаточно для обеспечения дрейфа континентов и перемешивания глубинной ледяной корки. Однако на поверхности льда такое перемешивание вряд ли возможно. Энергетический поток на поверхности льдя составит 0,02 Вт/м2 — недостаточно, чтобы осуществлять континентальный дрейф на каменистой планете, но, возможно, достаточно для движения льда.

Каменистые горы на Влажной будут на 5% больше, чем на Земле, но все они будут находиться на дне сверхглубокого океана под коркой льда. На Сухой их высота будет всего 29% земной – местный Эверест достигнет всего 2,4 км в высоту. Учитывая мою догадку по поводу глубины океанов, это, скорее всего, будет водный мир.

Гидросфера


Океанские волны будут двигаться по-разному. На Влажной они будут двигаться со скоростью в 85% от земной, на Сухой – 184%. Высота будет обратно пропорциональна гравитации – 136% на Влажной, 29% на Сухой. Поэтому моря будут более волнистыми, но медленными в случае Влажной (но волны будут переносить больше энергии на метр квадратный), а на Сухой они будут быстрыми и низкими.

На обоих мирах сквозь воду свет будет проникать так же, как на Земле, и зона освещённости будет составлять порядка 200 м в глубину – там, где сможет работать фотосинтез.

Большие гидросферы будут работать температурными буферами и сопротивляться температурным изменениям суточных и сезонных циклов.

Океанские течения происходят благодаря пассатам: воздух, двигаясь по экватору, и отклоняясь из-за силы Кориолиса, образовывает пассаты; при этом часть энергии ветра передаётся воде. Так получаются течения сходные с теми, что имеются в центральной части Тихого океана: северное и южное экваториальное течение, идущее на запад, а между ними – противоположное течение, направленное на восток. Ближе к северу могут появиться закрученные вихри, или, возможно, другие течения, направленные на восток или запад. Если течения в основном идут на восток или запад, то температурные различия между экватором и полюсами будут больше, что приведёт к сильной конвекции – более холодная вода погружается в полярных регионах и всплывает у экватора. В отдалении от экватора будут возникать Экмановские потоки на глубинах до 100 м, что усложнит всю систему циркуляции.

Океаны будут слоистыми, поскольку менее плотные тёплые воды будут лежать на более плотных холодных (и даже вулканическая активность на Сухой обеспечит гораздо меньше разогрева снизу, чем сверху). Ветра и разница в солёности из-за испарений будут приводить к поверхностной конвекции, но глубинные слои будут оставаться на месте. Полярные воды могут простираться до самого дна, по крайней мере, на Сухой. Но подводных гор, смешивающих слои, или глубинных потоков, порождаемых континентами, не будет. Во внутритропической зоне конвергенции (Intertropical Convergence Zone, ITCZ) вдоль экватора будут наблюдаться восходящие потоки, которые, по крайней мере, на Сухой, будут служить главным источником богатой питательными веществами воды. На Влажной океан будет таким глубоким, что течения, порождённые ветрами, не будут слишком глубокими, и восходящие течения будут не такими полезными.

Вулканизм может оказаться главным фактором, приводящим к появлению восходящих течений или глубинной воды, богатой минералами: даже небольшой разницы температур достаточно для появления восходящего потока. Восходящие с больших глубин потоки будут подвержены силе Кориолиса. Это происходит и на Земле, но на Влажной эффекты будут гораздо сильнее, поскольку потокам придётся проходить большую долю планетарного радиуса. При движении вверх они будут отклоняться к западу, а также приобретать вращательный момент, если они находятся не на экваторе.

В целом океаны будут не такими солёными, как на Земле, ибо там не будет континентов, выщелачиваемых чистым дождём – вся растворённая соль будет результатом вулканизма и медленного выравнивания с открытой корой. Влажная будет особенно пресной – вода там не будет контактировать с корой, а общий объём воды гораздо больше, чем на Сухой.

Биосфера


Поверхностные биосферы Сухой и Влажной могут работать так же, как биосфера открытого моря на Земле. Фотосинтез водорослей будет основой пищевой цепочки, в которой различные формы планктона и больших организмов будут питаться ими и друг другом. Как на Земле, большая часть биомассы расположится в освещаемом поверхностном слое, а в глубинах будут скрываться более редкие детритофаги и хищники.



Как и в земных океанах, гравитационных ограничений на размер организмов там не будет – только экологические ограничения (большим животным нужно больше еды и больше времени для взросления, поэтому в какой-то момент у них наступит сокращение способностей к сбору еды и вероятность выживания с последующим воспроизведением) [также есть вопрос отвода тепла, хотя они и живут в более плотной среде, чем воздух – прим. перев.]. Вертикальные поверхностные растения на Сухой будут на треть меньше, чем на Земле из-за гравитации.

В нижней части могут существовать экологические ниши на основе гидротермальных источников. На Влажной горячей воде нужно будет преодолеть толстую ледяную кору, и их структура (и вообще вероятность наличия) будет зависеть от того, как ведёт себя лёд при высоком давлении – об этом я не имею представления. Интересной возможностью будут литоавтотрофы, похожие на земные, живущие в ледяных расщелинах. На Сухой биология будет похожей на земную.

Заметьте, что для таких экосистем кислород практически не нужен: на Земле они используют доступный кислород, но с достаточно сильными химическими потоками из вулканов можно поддерживать жизнь и другими способами. К примеру, земные анаммоксные бактерии превращают аммиак в азот при помощи нитритов вместо кислорода. Thiobacillus denitrificans превращают серу в сульфаты при помощи нитратов, водородные бактерии превращают водород в воду при помощи сульфатов, фосфитные бактерии превращают фосфиты в фосфаты при помощи сульфатов, метаногены превращают водород в воду при помощи двуокиси углерода, а карбоксидобактерии превращают оксид углерода в диоксид углерода, превращая при этом воду водород.

Большой проблемой жизни на Влажной будет недостаток солей. Большая часть земной жизни построена на базе CHON, но ей необходимо поглощать и другие элементы для особых ферментов и молекул. Скорее всего жизнь выработает структуры, улавливающие более редкие тяжёлые атомы, как земные сидерофоры. У клеток будут проблемы с осмосом – если концентрация растворов выше, чем у морской воды, то молекулы воды будут всасываться внутрь и угрожать клеткам разрывом. Им необходимо постоянно откачивать воду для поддержания стабильности – как организмам, живущим в пресной воде. Осмоконформеры, поддерживающие концентрацию, совпадающую с окружающей, будут обладать клетками большего размера с меньшей скоростью реакции.

И хотя площадь поверхности на обоих планетах будут превышать земную в четыре раза, видов животных там будет меньше. Сухая может поддерживать по меньшей мере две почти независимых экосистемы-слоя и что-нибудь между ними. Разовьётся ли там разум – кто знает.

Итог


Обе Двойные Земли – водные миры, но одна из них очень глубокая. На них нет суши. У них могут быть интересные экологические ниши близ гидротермальных источников во льду высокого давления, причём у Сухой источники будут больше похожи на земные. Погода на поверхностях океанов будет напоминать земную, хотя облака там будут либо непривычно высокие, либо очень плоские. Жизнь может процветать на обоих мирах, но будет ограничена в минералах – нет суши, нет её вымывания, меньше минералов в океанах. С Влажной вылететь в космос так же тяжело, как с Земли, а с Сухой улететь гораздо тяжелее.

Андерс Сандберг — исследователь, участник научных дебатов, футуролог, трансгуманист и писатель. Он получил степень доктора философии в вычислительной нейробиологии в Стокгольмском университете, и в настоящее время является научным сотрудником Исследовательского общества Джеймса Мартина в Институте будущего человечества при Оксфордском университете.
Поделиться публикацией
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама
Комментарии 85
  • +10
    Ну, не знаю, не знаю. Планета настолько сложная система, что даже небольшое изменение параметров приводит к сильно различным результатам. Даже Земля на протяжении своей истории выглядела совершенно по-разному, то на ней не было кислорода, то не было воды, то наоборот она была полностью покрыта льдом. И это при одних и тех же орбитальных параметрах, массе и проч.
    • 0
      Даже Земля на протяжении своей истории выглядела совершенно по-разному, то на ней не было кислорода, то не было воды, то наоборот она была полностью покрыта льдом


      Это вполне себе последовательные, эволюционные преобразования, ничего неожиданного в них не было. Случайной и одновременно мощной флуктуацией была разве что «Земля-снежок».
      • +1
        В великих вымираниях тоже ничего неожиданного не было?
        • +1
          А это зависит от исповедуемой точки зрения.
          Для сторонников импактных гипотез неожиданностей больше. Хотя, если трезво подумать: есть Земля, есть астероиды, все движутся в одной Солнечной системе… какая неожиданность, не правда ли?
          • 0
            Ни одно вымирание, даже пермское, не приводило к какому-то долгосрочному изменению вида Земли, тем более — к исчезновению на ней жизни. Наоборот, после каждого вымирания случался расцвет новых видов, в т.ч., например, мы — млекопитающие — сильно обязаны одному крупному метеориту.

            Так что к «Земля выглядела по-разному» вымирания не относятся.
      • +1
        Иногда представляю разумных инопланетян, которым не повезло оказаться на планете с гравитацией 2g+ и более плотной атмосферой. Мне очень жаль этих ребят, им придется приложить титанические усилия просто чтобы впервые выйти на орбиту, не говоря уже о покорении других планет.
        • +6
          Зато если уже выберутся, то заборют в округе всех хлюпиков с гравитацией ниже 1,5g.
          Как Алексей Иванович Гусев марсиан, например.
          • +4
            Иногда нас представляют инопланетяне, которым повезло оказаться на планете с гравитацией 0.5g- и менее плотной атмосферой. Им очень жаль нас, ведь нам пришлось приложить титанические усилия просто чтобы впервые выйти на орбиту, не говоря уже о покорении других планет.
            • +4
              Проще всего с покорением космоса у тех инопланетных существ, которые способны впадать в анабиоз и переживать глубокое замораживание — каких-нибудь рептилоидов или насекомообразных.
              Если бы человека можно было заморозить в жидком азоте, а потом разморозить без существенных нарушений жизнедеятельности, насколько бы это упростило покорение космоса! Не нужно было бы брать с собой большие запасы воды, пищи и кислорода, можно было бы переносить серьёзные перегрузки, а если что-то случится с кораблём или колонией — замораживаемся и ждём подмоги хоть 10 лет.
              Подобные существа с жалостью смотрят на хлюпиков, которые уже при минус 10 погибают за пару часов и способны загнуться даже от жалких 20g перегрузки.
              • +7
                Проще всего с покорением космоса

                Проще всего все равно роботам, нафиг нужны эти кожаные мешки с биоматериалами, чуточку не так с условиями будет и все, мешки не пригодны к работе…
                • +4

                  Расскажите тем роботам которые на фукусиме от радиации передохли :)))

                  • 0
                    Много ли людей выжило в тех условиях и какое потомство они оставили после себя?
                  • +4

                    Железо переценено. С роботами (когда это что-то посложнее гидравлического пресса), на деле все еще хуже. Они мало того что ломаются как миленькие при "чуточку не так с условиями будет и все", так еще и требуют для своего ремонта и воспроизведения колоссальной инфраструктуры.

                    • +1

                      У роботов, как и у организмов, бывает специализация. В своей родной среде, даже такой малоприятной, как космос и безжизненные планеты, адаптированные к ней роботы могут жить как минимум десятилетиями (Вояджеры, Оппортьюнити...).

                      • +1
                        Да, только в этом железяки живым организмам сливают в чистом виде: такой процессор может выдержать тысячу Грей, а такая бактерия — 10 тысяч. И для процессора это накопленная доза: раз набрал её — и всё, на свалку. А бактерия может такое несколько раз за жизнь пережить, а потом разделиться на пару бактерий и ещё несколько раз такое повторить.

                        А по устойчивости к радиации на длительных промежутках времени с «бытовой» электроникой и человек может по состязаться.
                        • 0

                          А смысл сравнивать железяку одного класса и организм другого? С процессором стоит сравнивать что-либо с какой-никакой нервной системой, хотя бы насекомое (а лучше — еще и что-нибудь с сравнимым штатным сроком жизни, у насекомых с этим традиционно не ахти). А так какой-нибудь чисто механический девайс может и ту бактерию запросто уделать...


                          И это только один фактор риска, но мы же подразумеваем весь их комплекс (вакуум, перепады температур и т.д.)?

                          • 0
                            Кстати, есть пневматические логические схемы. Просто хитрой формы каналы (никаких клапанов или иных подвижных деталей!), через которые прогоняется воздух. Потенциально могут делать всё то, что центральный процессор компьютера. Но, конечно, при куда больших габаритах, массе, энергопотреблении и радикально меньшем быстродействии (частоты килогерцами измеряются).
                            Способны выдержать вообще любые дозы гамма-излучения, лишь бы мощность дозы не была достаточной для плавления материала.
                  • 0
                    Согласен! Ещё один довод в пользу рептилоидов! :)
                    • +3
                      Дегидрация/регидрация?
                      • 0

                        Потратил пару минут, но вспомнил) "Задача трёх тел", игра в виртуальной реальности

                      • +1
                        ну какбэ и у млекопитащих некоторых есть зимняя спячка, которая немногим хуже анабиоза (скорость метаболизма снижается на порядки). и замораживать не обязательно…
                        • 0

                          С разумом нехорошо выйдет, остановка сигналов=смерть. Т.е. нужны рептилоиды с "не биоэлектрическим" мозгом.

                      • +2

                        может им будет даже проще — водородный дирижабль будет в такой атмосфере всплывать гораздо быстрее и набирать скорость дольше, а к моменту, когда лопнет, у основной ракеты может быть уже и первая космическая.

                        • +2
                          Нет, он будет тормозится трением об атмосферу. Иголкой то его не сделать. Даже наши ракеты существенно греются и тормозятся.
                        • +2
                          Неукротимая планета
                          Хотя это не совсем инопланетяне :)
                        • 0
                          Научная фантастика
                          • +1
                            Слишком много допущений. И размер определенный и расстояние до звезды особенное, и наклон оси и время полного оборота, и т.д.
                            Какой шанс, что есть хоть одна планета из миллионов подходящая под такие параметры?
                            • +2
                              Такие допущения сделаны только чтобы максимально приблизить условия к Земным, при заданных размерах и происхождении планеты, и сделать возможным расчет по модели. Иначе просто будет огромное количество неизвестных факторов в модели.
                              • +1
                                Даже в нашей галактике столько звезд, что имеются шансы существования еще нескольких цивилизаций.
                                • 0
                                  Потому что вероятность появления цивилизации равна...?
                                  • 0
                                    Она больше нуля.
                                    • +1
                                      Ну вы же должны понимать, что числа больше нуля бывают разного порядка, равно как и числа значительно выше нуля. Можно, например, взять вероятность появления цивилизации в нашей галактике равной 1/количество планет и получить матожидание равное единице. Нельзя апеллировать к «большим» числам, не зная насколько мала вероятность. Это не всегда работает даже с бесконечностью (то же доказательство Кантора, например).
                                      • 0
                                        Странно, что чаще пытаются найти именно вероятность существования жизни (формула Дрейка, потенциальные кандидаты и т.п.), а не сам факт. Хотя при таком кол-ве вводных, проще именно найти жизнь, чем попытаться экстраполировать данные наблюдений))
                                        • 0
                                          Любое событие с вероятностью больше нуля обязательно произойдет.
                                          • 0
                                            Вероятность, что данный конкретный Вася Пупкин, иногда покупающий лотерейный билет, выиграет джекпот, больше нуля.
                                            Почему же большинство Вась никогда не выигрывают?..
                                            • 0
                                              Мало играют :)
                                              • 0
                                                Вам уже выше ответили.
                                                Но я, собственно, уточню один момент: что вы подразумеваете под «никогда»?
                                                • 0
                                                  Время от Большого Взрыва до Большого Разрыва.
                                                  • 0
                                                    Ну вот видите — Вася еще не исчерпал свои возможности :)
                                                    Я, кстати, понял в чем тут подвох: временной диапазон для оценки вероятности выигрыша в лотерею не подходит, т.к. вероятность там считается на один билет, соответственно и диапазон для такой оценки нужно брать в количестве билетов. Отсюда и формула «успеха» для Васи: купил все билеты — выиграл.
                                                    В принципе можно попробовать оценить вероятность выигрыша и на временном промежутке, но с рядом условий. Потому как если билетов не покупать, вероятность будет равна нулю. Если покупать билеты с заданной периодичностью, вечности для Васи вполне хватит для выигрыша. Будет ли вечность ждать Васю — это уже другой вопрос.
                                                    • 0
                                                      Есть множество конкретных Вась, которые покупали билеты, не выиграли, но уже умерли, а потому уже никогда не выиграют.
                                                      Вероятность их выигрыша при каждой покупке билета была отлична от нуля. Но выигрыш так и не наступил, и уже никогда не наступит.
                                                      Так что ваше утверждение «Любое событие с вероятностью больше нуля обязательно произойдет», мягко говоря, не соответствует действительности.
                                                      • 0
                                                        Не понял… вы пытаетесь выяснить почему проигравший Вася не перевыиграл в ту же лотерею обратно или что?
                                                        Вероятность выигрыша в лотерею есть и, вы не поверите, есть люди, которые выиграли в лотерею!
                                                        • 0
                                                          Я не пытаюсь ничего выяснить. Мне и так всё ясно.
                                                          Я пытаюсь вам объяснить, что вы фигню сморозили, что отличие вероятности чего-либо от нуля = гарантия того, что это произойдёт.
                                                          Событие, которое «обязательно произойдет» — это событие с вероятностью, равной 1, 100%. А «больше нуля» — это вовсе не обязательно 100%.
                                                          • 0
                                                            Это не я фигню сморозил, это вам надо теорию вероятностей подучить. Отличие вероятности произойти чему-либо от нуля — именно что гарантия, что это произойдет.
                                                            • 0
                                                              Вася Пупкин вчера умер. До этого он 30 лет подряд каждую неделю покупал лотерейный билет.
                                                              Была ли у него вероятность выиграть джекпот выше нуля? Безусловно.
                                                              Выиграл ли он его? Нет.
                                                              Выиграет ли он его когда-то в будущем? Тоже нет.

                                                              Ну и где же ваша «гарантия, что это произойдет»?!

                                                              Сами и учите теорию вероятности. Тогда, может, сможете отличить вероятность наступления события когда-либо (а если говорите «событие с вероятностью больше нуля» без уточнений, то это именно оно) от вероятности события за конечный интервал времени. А также узнаете то, что последняя может быть разной в разные промежутки времени, давая при интегрировании от Большого Взрыва до плюс бесконечности совершенно разные вероятности, что данное событие когда-либо наступит. В том числе любые числа в диапазоне от 0 до 1.
                                                              Это если не вспоминать про возможную справедливость теории Большого Разрыва, которая означает конечность срока существования Вселенной, а значит и недопустимость интегрирования до плюс бесконечности.
                                              • 0
                                                В теории. На практике мы ограничены временем существования Вселенной.
                                                • 0
                                                  На практике времени даже несколько меньше.
                                                  Мой комментарий скорее относился к тому, что появление цивилизации уже свершившийся факт и мы его можем наблюдать непосредственно.
                                          • 0
                                            50% конечно. Или появится или нет :-)
                                      • +2

                                        интересно, возможно ли возникновение разумной цивилизации в таком водном мире, на суше эректусам повезло зацепиться за огонь, т.е. надо было быть чуть разумнее и оп — получили и абсолютное оружие против любых остальных видов и способ приготовления пищи, который позволял получать калории с меньшими затратами. С этой базы пошло дальнейшее развитие. А в толще воды или на дне, что такого может использовать не сильно умный, но подающий надежды осьминог или какой-нибудь креветкус?

                                        • +5
                                          А в толще воды или на дне, что такого может использовать не сильно умный, но подающий надежды осьминог или какой-нибудь креветкус?

                                          Он может использовать не таких подающих надежды соседей по планете.

                                          Можем, например, представить, что на планете-океане обитают колонии плавающих растений. Которые, в свою очередь, могут использоваться разумными ЙАкреведкоми для питания. Однажды, одна из самых подающих надежды креведок, может понять как выращивать колонии растений самостоятельно, а из отмершей биомассы растений строить себе плавучие домики, где можно укрыться от хищников. Вот так может появиться сельское хозяйство и строительная отрасль на планете-океане. Ну а там, пошло-поехало: загрязнение окружающей среды, перенаселение, войны, геноцид, кризисы перепроизводства, экологические катастрофы, коррупция и АйФон Х — всё то, что сопровождает становление любой разумной жизни.
                                          • 0

                                            Вам не кажется что вы только что описали муравьев, у них есть сельское хозяйство — выращивают грибы, животноводство — выращивают тлей, но мы не называем их разумными

                                            • 0
                                              Ну, человек тоже попадает под это описание. Размер мозга решает. У инопланетных креведкусов, в отличие от муравьёв, «мозг» (или что там у них) может быть достаточно развит, чтобы существо могло обладать самосознанием.
                                              • +1
                                                Не совсем размер мозга, а, более вероятно, количество связей между нейронами. Если я не ошибаюсь это называется «коннектомом». В качестве примера можно привести паучка семейства Portia, эти маленькие пауки с крошечным мозгом проявляют умственные способности уровня позвоночных животных за счет особого устройства мозга, они как процессоры обрабатывают больше информации чем могут вместить в единицу времени, делая это последовательно, а не параллельно как обычно работают все нейросети (но, делают это соответственно медленее).
                                            • +2

                                              У любых морских форм жесткое ограничение — нет огня. А значит, и металлургии. А без нее очень трудно перейти к машинной цивилизации. А без нее едва ли выйдет сделать пепяку, выдающую 13, а тем паче 30, км/с...

                                              • +1
                                                Почему нет? Подводные вулканы — это просто богатейшие открытые источники различных металлов. И уже у нас, на Земле, есть виды освоившие их добычу, у них тела буквально состоят из металлов. А если вспомнить трилогию «Запад Эдема» Гарри Гаррисона, где технологии цивилизации разумных рептилоидов (на Земле) были основаны на генетике, то вполне возможна и металлургия на водной планете (без огня).
                                                • 0

                                                  Чтобы нормальному белковому организму а-ля дельфин/осьминог подобраться к такому источнику и остаться живым, ему всё равно понадобится что-то вроде батискафа с манипуляторами, который крайне трудно сделать из дерева/ракушек, следовательно, см. п. 1… итого замкнутый круг. На самородных металлах под водой далеко не уплывешь.


                                                  Конечно, если ввести в качестве фантдопущения симбиоз с неким видом, который в одной фазе жизненного цикла запасает что-то в экосистемах подводных вулканов, а в другой — становится свободноплавающим и выносит это что-то в зону обитания наших героев (а-ля наши асцидии наоборот:)… при подобных допущениях можно фантазировать про что угодно, но насколько оно вероятно?

                                                  • 0
                                                    Ну такие существа сначала бы освоили генетику, а потом уже — металлургию (создав гибриды добывающие металл в «труднодоступных местах»). Кстати, человечество тоже можно отнести к подобным видам. Практическая генетика началась с выведения животных и растений, задолго до освоения металла.
                                                    • 0

                                                      Боюсь, простой селекцией диких видов, если опять же не будет фантастического везения с самого начала, настолько продвинутых гибридов за приемлемое по цивилизационным меркам время не получить. Нужна полноценная генная инженерия, а значит — практическая молекулярная биология, а значит — микроскопия уровня не ниже электронной, какой-то эквивалент рентгенструктурного анализа, и всякий прочий хайтек, очень трудно вообразимый на чисто органической, безмашинной базе.


                                                      Так что разорвать этот замкнутый круг не так-то просто. Хотя не исключаю, что кому-нибудь может и повезти:)

                                                      • 0
                                                        Извините, но у по-моему у вас какое-то косное мышление. Если у нас, на Земле, есть виды живущие около подводных вулканов и инкорпорирующие металлы в своем теле, то для их использования никакой генной инженерии не нужно, достаточно обычной селекции. А даже и генная инженерия возможна на безмашинной основе. Манипулировать генами проще естественными для них методами — энзимами, мутагенами, вирусами, внутриклеточными организмами и подобным. Думаю представителям такой подводной цивилизации будет очень трудно представить автономные разумные машины-организмы в цивилизации подобной нашей — без развитой генетики, в агрессивной безводной среде с активными газами, где источники биоматериалов очень скудны.
                                                        • 0

                                                          Я не утверждаю, что такое абсолютно невозможно. Я лишь указываю на объективные физические сложности, которые для этого надо преодолеть.


                                                          Накопление металлов в тканях (условно, не нанограммы на килограмм веса, а целые миллиграммы) не означает автоматом возможности использовать эти металлы для чего-то полезного. Виды, живущие у подводных вулканов, не выращивают в себе металлические самородки (тем более самородки нужной формы). И такие виды вряд ли сами разовьются до разума, а приповерхностным видам не так-то просто хотя бы добраться до этих вулканов (и остаться в живых).


                                                          Манипулировать генами, конечно же, надо естественными методами, но для этого надо как минимум их открыть, а для этого нужен как минимум микроскоп или, на крайняк, ну очень продвинутая химия. Нам легко представить себе цивилизацию, запросто осознанно орудующую внутриклеточными механизмами, потому что мы хорошо представляем себе эти механизмы, а это потому что мы открыли эти механизмы благодаря нашим машинам. У вида, обреченному на жизнь в условиях, где доступны от силы методы первобытной селекции да эмпирические законы типа менделевских, путь к настоящему пониманию собственной биологии поневоле будет куда дольше и тернистее.

                                                • +1
                                                  Ваше утверждение основано на экстраполяции нашего человеческого опыта. Нигде не сказано, что на других планетах развитие не пошло по совсем-совсем иному пути. Может они металлы обрабатывать станут совсем иными способами, нежели мы? Может и вообще не металлы, а сразу сложные композиты, до которых нашему углероду с эпоксидкой еще расти и расти?
                                                  • +1
                                                    Аналог древесины у них, скорее всего, будет. А это ткачество и токарное дело, дальше гидравлика и пневматика (воздух запасать для путешествий на глубину), подводные лодки с метательным и пневматическим оружием, пневматические двигатели, концентрирование кислорода, ну тут уже чуть добавить масла, вот и огонь, а пневматика криогенику дает почти автоматом, вот и жидкий кислород. Но нужны руки и слабость относительно хищников, итого получается цивилизация русалок )
                                                    • 0
                                                      воздух запасать для путешествий на глубину
                                                      Для чисто морских видов жабры выглядят естественней, и запасать воздух им смысла нет. Предки китообразных жили на суше.
                                                    • 0

                                                      Цивилизация осьминогов, как вариант… Но всё равно, перейти от примитивных типа-деревянных механизмов к полноценной работе с огнем для них будет подвигом, сравнимым, наверное, с нашим выходом в космос. Теплопроводность-то у воды совсем другая, чем у воздуха, а им надо будет что-то в этот огонь погружать и при этом самим не свариться..:)

                                                  • 0

                                                    Вот только с огнём и электричеством у них будут большие проблемы...

                                                    • 0
                                                      Огонь, как источник тепла или для приготовления пищи не столь необходим. Тепла можно от вулканов получить, а пища может быть употреблена даже сырой (зависит от эволюции). Электричество будет, но скорее оно будет как оружие (электрических скатов не забываем, ага). А для вычислительной техники электричество не столь необходимо, как вы привыкли думать. Вспомните арифмометры — чистая механика. А есть ещё и аналоговые компьютеры — работают на уровне жидкости/давлении газа и прочем.
                                                      • 0
                                                        А есть ещё и аналоговые компьютеры — работают на уровне жидкости/давлении газа и прочем.
                                                        Наиболее распространённый аналоговый компьютер в быту известен как цветной телевизор, и не хило потребляет электричество. То, о чём вы говорите, обычно называется разного рода управляющими приборами и вычислителями, а часто просто никак не называется. Один из самых примитивных «вычислителей» может прятаться в карбюраторе двигателя вашего автомобиля и согласовывать положения воздушной и дроссельной заслонок.
                                                        • 0
                                                          Очень частный случай. Антикитерский механизм тоже, по вашему, жрал электричество как паровоз? Да, чаще всего аналоговые компьютеры — управляющие устройства какого-нибудь процесса. А механическая модель солнечной системы — тот же аналоговый компьютер, который показывает процесс обращения планет вокруг солнца, при этом ему не обязательно электричество для привода, пружин достаточно или мускульной силы.
                                                          • 0
                                                            Антикитерский механизм тоже, по вашему, жрал электричество как паровоз?
                                                            Мы вынесли его в класс арифмометров/вычислителей, как и модель солнечной системы.
                                                            • 0
                                                              Не передёргивайте. Если брать ещё шире, то слово computer переводится как «вычислитель». Современный цифровой компьютер отличается от аналогового арифмометра/вычислителя только скоростью вычислений. И не всегда в лучшую сторону.

                                                              Вообще речь не о компьютерах, а о том, что аналоговые вычислительные машины можно использовать для расчёта необходимых параметров, причём не используя электричество.
                                                        • 0

                                                          Огонь нужен для металлургии. Без металлов — в лучшем случае будет каменный век.


                                                          Электричество нужно не столько для вычислений (ЭВМ довольно позднее изобретение), а для моторов. Под водой же — ни ДВС не сделаешь (огня нет, вулканы не годятся), ни электромотора (потому что для электричества нет проводов, да их ещё и изолировать надо).


                                                          У Вас странные представления о компьютерах. Они бывают на разной основе — механические (привет от Чарльза Бэббиджа и Ады Лавлейс), пневматические, гидравлические и электрические; ещё возможны оптические и квантовые, но пока как-то не сложилось.
                                                          Компьютеры бывают цифровые (дискретные) и аналоговые. От основы это вообще не зависит.

                                                    • 0
                                                      Ктото из фантастов такой мир описывал. Оружие и «сельское хозяйство» на основе биотехнологий(других ядовитых видов, местных «коров»), потом выход на сушу в местных «скафандрах», «огонь» на основе термита(горящих в воде веществ).
                                                      • +2
                                                        Как минимум Павел Шумилин — «Процент соответствия», хотя по описания не совсем то. Впрочем у него биотехнологии пошли дальше. :) А вообще попадалось не одно такое произведение.
                                                        Не совсем в тему вспомнилась так же произведение Хола Клемента — «Операция тяготение» (иногда — «экспедиция тяготение») и другие части («месклинский» цикл). Про жизнь в «тяжелых» условиях, запуск в космос с дирижаблей и т.д.
                                                      • 0
                                                        А может быть и такое, как в повести Оседлавшие свет
                                                      • 0
                                                        Там еще возможны забавные эффекты от атмосферной рефракции, как на Саракше. Я когда-то прикидывал — если на «нашей» Земле атмосфера была бы раза в 4 плотнее, то Земля была бы визуально плоская, горизонта бы не было. Если больше — казалась бы вогнутой.
                                                        • 0
                                                          На Венере атмосфера плотнее в 90 раз, но вогнутой она на фотографиях с поверхности почему-то не выглядит…
                                                          • 0
                                                            Надо, чтобы горизонт был виден. На тех снимках, что мне удалось нагуглить, видимость, на глазок, несколько сот метров, может, километр, дальше — дымка.
                                                            • 0

                                                              Плюс там дикие искажения от широкоугольности объектива и панорамной склейки, ЕМНИП

                                                              • 0
                                                                Там не дымка, а именно что горизонт.
                                                                image
                                                                • 0
                                                                  Похоже скорее на закругление на вершине холмика. Вообще-то эффект точно существует и описан — за счет него, например, при заходе Солнца на Земле оно визуально находится примерно на его диаметр (0.5 градуса) выше, чем на самом деле. От этого заход виден чуть позже.
                                                                  • 0
                                                                    Эффект-то существует. Только определяется не плотностью атмосферы, а градиентом плотности. И хотя в очень разреженной атмосфере, как на Марсе, существенный градиент в принципе невозможен, сама по себе высокая плотность атмосферы вовсе не гарантирует наличие больших градиентов.
                                                                    • 0
                                                                      Все верно.

                                                                      Я имел в виду спокойную, не очень плотную, более-менее изотермическую в своей плотной части атмосферу наподобие земной. В таких условиях распределение плотности по высоте будет близко к экспоненциальному, и градиент плотности будет пропорционален самой плотности. Он создаст градиент показателя преломления, пропорциональный градиенту плотности.

                                                                      Тогда радиус кривизны горизонтального луча света, искривляющегося за счет вертикального градиента показателя преломления, будет ~1/grad(n), что для Земли при ~ 300К у поверхности дает где-то 25 мегаметров, т.е. около 4 земных радиусов.

                                                                      Если увеличивать массу атмосферы, при том же составе и температуре, то градиент плотности будет увеличиваться пропорционально, а радиус — уменьшаться. При плотности раза в 4 больше земной, радиус сравняется с радиусом Земли, и пущенный горизонтально луч света станет огибать поверхность, как по орбите. Видимый горизонт тогда исчезнет, поскольку, если пренебречь поглощением в атмосфере и несферичностью планеты, то свет от любой лампочки на поверхности будет виден в любой точке поверхности) Если еще добавить газа, то горизонтальный (или пущеный под небольшим углом вверх) луч будет «падать» на поверхность, создавая у наблюдателя иллюзию вогнутости поверхности.

                                                                      Для плотной и неспокойной венерианской атмосферы все может быть несколько иначе — может быть влияние состава, отклонения уравнения состояния от идеального газа, и перемешивание будет стирать эффект. Но вот что интересно. В этой модели, при достаточно большой плотности, заходящее солнце никогда не уйдет под горизонт, а размажется кольцом на западе, и при восходе соберется на востоке. Может даже быть несколько концентрических колец, как радуги более высокого порядка, быстро убывающих по яркости. На некоторых снимках на Венере видно нечто подобное — световая полоса вдоль «горизонта», насколько он там вообще виден… Жалко, не нашел круговой панорамы, там должно быть лучше видно.
                                                                      • 0
                                                                        Возле поверхности Земли никакой изотермичности нет и близко. В одно и то же время температура воздуха у поверхности в разных точках Земли может быть от 210 К до 340 К.

                                                                        На поверхности Венеры Солнце вообще не видно. Никогда и никак.
                                                                        • 0
                                                                          Расчет же модельный, да и изотермичность нужна (может, и не очень нужна) лишь вертикальная в пределах поперечного сечения луча света, чтобы градиент показателя преломления проще считать было.
                                                                          На Венере свет какой-никакой есть, вряд ли он изотропно распределен по небу… хотя не знаю. Повыше слоя облаков там еще достаточно атмосферы, может, и есть подходящий слой, где и простая модель сработает, и солнце видно будет.
                                                                          Венеру я, кстати, изначально в виду не имел. Это был Ваш вопрос — почему там все не так, ну Вы сами на него и отвечаете)
                                                                          • 0
                                                                            Я не задавал вопроса. И не отвечал. Я просо конкретным примером показывал, что все ваши расчёты — «сферический конь в вакууме», в реальной жизни не работают.

                                                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.