Physicinweb
Чудовища и закон масштаба
Рассмотрим пример. Если бы Кинг-Конг существовал на самом деле, он никак не мог бы терроризировать Нью-Йорк. Наоборот, при первой же попытке шагнуть у него сломались бы ноги. Дело в том, что, если взять обезьяну и увеличить ее пропорционально в десять раз, ее вес при этом увеличится пропорционально объему, т.е. в тысячу раз (10 х 10 х 10 = 1000). Итак, обезьяна стала в тысячу раз тяжелее. Но ее сила увеличилась пропорционально толщине костей и мускулов. Площадь сечения костей и мышц увеличивается пропорционально квадрату линейной величины, т.е. вдесятеро (10 х 10 = 100). Другими словами, если Кинг-Конг будет в 10 раз больше обычной обезьяны, то он будет превосходить ее силой всего в сто раз, а весить в тысячу раз больше. Таким образом, при увеличении размера обезьяны вес растет гораздо быстрее, чем сила. Если говорить относительно, то Кинг-Конг окажется в 10 раз слабее обычной обезьяны. Вот почему его ноги сразу же сломаются.
Помню, как в начальной школе наш учитель удивлялся силе муравья, способного поднять лист, во много раз более тяжелый, чем сам муравей. Учитель делал из этого вывод, что будь муравей размером с дом, он мог бы легко поднять и унести этот дом. Но это предположение неверно. Причина та же, что и в случае с Кинг-Конгом. Если бы муравей был размером с дом, его ноги тоже сломались бы. Если увеличить муравья в тысячу раз, он станет в 1000 раз слабее обычного муравья и потому рухнет под собственным весом. (А также задохнется. Муравей дышит через отверстия в боку. Площадь сечения воздушных каналов растет как квадрат радиуса, а объем муравья — как куб радиуса. Таким образом, муравей в 1000 раз больше обычного будет получать в 1000 раз меньше воздуха, чем необходимо для нормального снабжения кислородом мускулов и тканей тела. Кстати говоря, именно поэтому чемпионами в фигурном катании на коньках и гимнастике становятся, как правило, люди небольшого роста, но нормальных пропорций. Они обладают большей мускульной силой на единицу веса, чем высокие люди.)
При помощи закона масштабирования мы можем также определить примерные параметры животных на Земле и, вероятно, инопланетян в космосе. Тепло, излучаемое живым организмом, пропорционально площади его поверхности. Следовательно, при увеличении животного в 10 раз его теплопотери вырастут в 100 раз. Но количество тепла в теле пропорционально его объему и поэтому вырастет в 1000 раз. Следовательно, крупные животные теряют тепло медленнее, чем мелкие. (Именно поэтому зимой у нас первыми замерзают пальцы и уши — у них максимальная относительная площадь поверхности; именно поэтому маленькие люди замерзают быстрее, чем крупные. Этим же можно объяснить, почему газеты сгорают очень быстро — у них очень большая относительная площадь, а толстые поленья горят медленно — у них площадь поверхности относительно невелика.) Этим объясняется также, почему киты в Арктике имеют каплевидную форму — из всех геометрических форм минимальной площадью поверхности на единицу массы обладает сфера. И почему насекомые в теплом климате могут себе позволить произвольную форму с относительной большой площадью поверхности на единицу массы.
В фильме киностудии Диснея «Дорогая, я уменьшил детей» в се члены семьи уменьшаются до размеров муравьев. Начинается гроза, и мы видим, как в микромире крохотные капли падают в лужи. На самом деле дождевая капля с точки зрения муравья должна выглядеть не крохотной капелькой, а громадной водяной полусферой. В обычном мире полусферический объем воды будет нестабилен и растечется под собственной тяжестью, но в микромире сила поверхностного натяжения относительно велика и легко удерживает воду в полусферическом объеме (представьте себе каплю на листе).
Источник
Человек-муравей: всё, что нужно знать о самых миниатюрных героях вселенной Marvel
В июле на больших экранах дебютирует самый миниатюрный из героев Marvel — Человек-муравей. Между прочим, этот не самый известный товарищ появился в комиксах чуть ли не раньше всех ключевых персонажей Marvel. В истории Муравьев (а в разное время это имя принадлежало разным людям) немало ярких и темных событий, поэтому мы решили рассказать вам, чем этот супергерой вообще интересен.
Раз муравей, два муравей, три муравей
Под шлемом Человека-муравья скрывались в общей сложности трое.
Самый первый Муравей, доктор Генри Пим, иначе Хэнк, впервые появился в январе 1962 года на страницах комикса Tales to Astonish. Изначально он задумывался как персонаж-однодневка и даже не помышлял о супергеройской карьере.
По сюжету «Человека из муравейника» доктор Пим открывал способ делать предметы крошечными, а затем возвращать им исходную величину при помощи двух различных сывороток. Поддавшись авантюрному порыву, Хэнк испытывает первое зелье на себе и уменьшается до размеров насекомого. Далее он попадает внутрь муравейника и заводит тесное знакомство с его обитателями, а затем сбегает оттуда, возвращает себе привычное обличье и в финале комикса выливает обе сыворотки в раковину.
 |  |
| ► Единожды уменьшившись до размеров насекомого, Хэнк поначалу не хотел повторять этот опыт. но быстро передумал. | |
Комикс пользовался неплохим спросом, и вскоре легендарный Стэн Ли решил, что было бы забавно превратить Хэнка Пима в супергероя. Пим заново воссоздал обе сыворотки, смастерил себе оригинальный костюм, а заодно и шлем, позволяющий общаться с муравьями.
По сути, Хэнк Пим — один из старейших персонажей вселенной Marvel. Он появился раньше Тора, Халка, Железного человека и Человека-паука, был одним из основателей организации Мстителей (впрочем, Хэнк довольно быстро покинул их ряды в первый раз), и именно он, согласно комиксам, в ответе за создание Альтрона, человекообразного робота, ставшего одним из самых опасных врагов Мстителей.
Впрочем, Хэнк недолго продержался в облике Муравья. Рядом с другими культовыми персонажами Marvel Пим стал ощущать собственную незначительность и вскоре провел сразу несколько «ребрендингов» собственной супергеройской личины. Сперва он открыл способ не только уменьшаться, но и существенно увеличиваться в размерах, затем сменил имя на Великана, после этого превратился в Голиафа, а потом надолго успокоился на имени Желтый Жакет.
Муравей на замену
Костюм Человека-муравья долгое время валялся без дела, пока в самом конце семидесятых годов не попался на глаза некоему Скотту Лэнгу. Тот был талантливым инженером-электронщиком, но ему капитально не везло в жизни. Его жалованье не позволяло достойно содержать семью, и Скотт подался во взломщики, но на новом поприще тоже не преуспел и вскоре угодил в тюрьму. Это разрушило его брак, и, хотя после освобождения Лэнг получил недурную работу в Stark Industries, черная полоса все не кончалась.
У Кэсси, маленькой дочки Скотта, обнаружилось серьезное заболевание сердца, и все накопленные средства ушли на оплату счетов. Спасти жизнь девочки могло только чудо. Или талантливый хирург, доктор Эрика Сондхайм. К сожалению, Эрику похитил и заставил работать на себя богатый промышленник Даррен Кросс. Чтобы освободить ее, требовалась целая армия, и Скотт решил вернуться к ремеслу грабителя, чтобы найти деньги на наемников.
Однако вместо этого Лэнг нашел костюм Человека-муравья и отправился спасать даму в одиночку. Затея увенчалась успехом, Эрика Сондхайм спасла жизнь Кэсси, а Хэнк Пим в порыве благородства разрешил Скотту оставить костюм Муравья у себя при условии, что Скотт и дальше будет помогать людям.
 |  |
| ► Эрик О’Грейди открыл неожиданные преимущества своих новых миниатюрных размеров. | |
В середине двухтысячных костюм Муравья попал в руки, наверное, наименее достойного кандидата — Эрика О’Грэйди. Тот был довольно противоречивым персонажем: не задумываясь врал и обманывал людей, не брезговал воровством, а способностями костюма первое время пользовался в основном чтобы подглядывать за красотками в душе.
Однако в глубине душе Эрик оставался добрым и отзывчивым и к тому же искренне искал одобрения других людей. В конечном итоге О’Грэйди превратился во вполне достойного члена общества, но его супергеройская карьера получилась очень короткой.
Внутренние демоны и другие проблемы
Быть Человеком-муравьем оказалось зверски непросто, все носители этого прозвища были вынуждены разгребать целый ворох личностных и семейных неурядиц.
У Хэнка Пима были затяжные проблемы с самоидентификацией, не последнюю роль в которых сыграло создание Альтрона, чем Хэнк сильно тяготился. К этому прибавились застопорившаяся научная карьера и осознание собственной незначительности на фоне величия Тора, могущества Халка и огромного эго Тони Старка. Недаром же за всю свою супергеройскую карьеру Хэнк сменил около полудюжины имен и при первой же возможности превратился из самого миниатюрного героя вселенной Marvel в одного из самых больших.
Скотт Лэнг всю жизнь балансировал между ролями супергероя и отца. Воспитание дочки всегда стояло у него на первом месте, из-за чего Лэнг долго не присоединялся ни к одной супергеройской организации на постоянной основе. Тем не менее именно из-за своей работы Скотт со временем лишился права опеки над дочерью.
Эрик тоже пытался превратиться в достойного и благородного человека, но чуть ли не первый же его бескорыстный подвиг (попытка завалить Халка) на месяц отправил О’Грэйди в больницу.
У всех троих персонажей были и серьезные семейные проблемы.
Первая жена Хэнка, венгерская диссидентка Мария Тровая, погибла во время медового месяца, когда пара по глупости решила вернуться на родину супруги. Своей второй возлюбленной, Джанет Ван Дайн, Хэнк долго не решался сделать предложение, а когда все же рискнул, ни к чему хорошему это не привело.
На фоне собственной застоявшейся карьеры Хэнк стал завидовать жене, а когда к этому добавились проблемы с Мстителями, не выдержал и поднял на супругу руку. Джанет подала на развод, а Мстители выгнали Хэнка из своих рядов, и герой потом много лет пытался искупить вину.
 |  |
| ► Семейная жизнь Хэнка Пима складывалась очень тяжело. Особенно во вселенной Ultimate, где Хэнк регулярно дрался с женой. | |
Брак Скотта развалился еще до того, как он стал Человеком-муравьем, но именно его супергеройская деятельность стала поводом к тому, что у него отобрали опеку над дочкой. Ну а Эрик О’Грэйди вообще был завзятым бабником и не смог отказаться от старых привычек даже когда влюбился и завязал первые в своей жизни серьезные отношения.
Среди обладателей костюма Муравья наблюдается повышенная смертность. Скотт Лэнг погиб во время распада организации Мстителей, когда бывший член команды Алая Ведьма развязала против бывших соратников войну на уничтожение. И хотя спустя некоторое время повзрослевшая дочка Скотта сумела вернуть отца в мир живых, за это возвращение пришлось заплатить дорогую цену. Эрик О’Грэйди погиб, спасая малыша, а личность Хэнка Пима в итоге слилась с личностью Альтрона, образовав новое единое сознание.
 |  |  |
| ► После гибели отца Кассандра Лэнг сперва подалась в супергерои, потом вернула папу с того света, потом пожертвовала собой. | ||
В настоящий момент Скотт Лэнг остается единственным действующим Человеком-муравьем. После того как внезапно подобревший Доктор Дум вернул Кассандру из мира мертвых, Скотт следом за дочкой переехал в Майами, где открыл фирму «Охранные решения Человека-муравья».
Силы и способности
Ключевая особенность Муравья — его способность уменьшаться. Происходит это благодаря особому веществу, в честь своего открывателя получившему название «частицы Пима». Поначалу требовалось принять частицы внутрь в жидкой или газообразной форме, но с годами количество частиц в организме носителя увеличивалось, и он обретал возможность менять размер по желанию. Частицы влияли не только на самого носителя, но и на его ближайшее окружение, благодаря чему способность изменять свои размеры со временем обрели и другие персонажи, в первую очередь Кассандра Лэнг.
Поначалу частицы позволяли только уменьшать размер предмета и восстанавливать его до исходной величины, но позже Хэнк выяснил, что они работают и в обратном направлении и помогают существенно увеличиваться. Принцип работы частиц внутри вселенной на данный момент объясняется следующей теорией: при уменьшении частицы перемещают лишнюю массу тела в другое измерение, а при увеличении — добирают ее оттуда.
При этом Человек-муравей в своем миниатюрном виде сохраняет силу взрослого человека, что делает его удары очень и очень болезненными. Впрочем, из всех троих Муравьев только Хэнк владел приемами дзюдо и действительно умел драться.
 |  |
| ► Умение общаться с муравьями всегда пригодится: или армию на помощь призовешь, или, на худой конец, такси поймаешь. | |
Частицы Пима позволяют уменьшать и увеличивать какие угодно предметы, но если Хэнку Пиму требовалось предварительно обработать нужную вещь в лаборатории, то уже Скотт Лэнг мог изменять размер любого предмета или человека.
Шлем Человека-муравья выполняет сразу несколько функций. Благодаря антеннам носитель костюма может общаться с насекомыми и даже контролировать их. Сам костюм состоит из нестабильных молекул, благодаря чему герой может регулярно менять свои размеры, не опасаясь за сохранность одеяния и соблюдение приличий.
Долгий путь на киноэкраны
Планы по экранизации истории Человека-муравья витали в воздухе еще в начале девяностых, но с мертвой точки дело сдвинулось только десять лет назад благодаря неиссякаемому энтузиазму Эдгара Райта, режиссера «Типа крутых легавых», «Зомби по имени Шон» и «Скотта Пилигрима».
Райт с детства был большим ценителей комиксов и долгое время вынашивал идею фильма о своем любимом персонаже, пока наконец не донес ее до Кевина Файги, главного творца киновселенной Marvel. Файги идею одобрил, Райт официально получил место постановщика картины и вместе со своим постоянным соавтором Джо Корнишем приступил к работе над первой версией сценария. Шел 2006 год.
Работа над фильмом затягивалась. Райт и Корниш не спеша трудились то над одной версией сценария, то над другой, Файги тоже никуда не торопился. С одной стороны, в Marvel определенно хотели получить на выходе как можно более качественный продукт, с другой, по всей видимости, не особо верили в проект.
За восемь лет Райт и Корниш подготовили около полудюжины версий сценария. Но, когда были наконец подобраны исполнители главных ролей и вот-вот должны были начаться съемки, Райт неожиданно покинул проект. Основной причиной он назвал непреодолимые творческие разногласия: режиссер выступал за сольную историю персонажа, в то время как Файги хотел получше вписать его в рамки уже сформировавшейся вселенной Marvel.
Поклонники восприняли уход Райта болезненно. Во-первых, многие помнили его вклад в появление Муравья на киноэкране, а во-вторых, Эдгар Райт был одним из самых самобытных и талантливых режиссеров из числа работавших над киновселенной Marvel.
В итоге вакантную должность получил Пейтон Рид, известный в основном по комедийным постановкам, а сценарий существенно переработали Адам Маккей и исполнитель главной роли Пол Радд.
В грядущем фильме появятся сразу двое Муравьев — и Хэнк Пим, и Скотт Лэнг. Впрочем, звездный час Пима — дела давно минувших дней, он пришелся на эпоху «холодной войны». В наше время его технологии попали в чужие руки, и беспринципный промышленник Даррен Кросс задумал воспользоваться ими, чтобы создать новый костюм для солдат и наемников.
Пим намерен этого не допустить и обращается за помощью к бывшему вору Скотту Лэнгу. Если судить по трейлерам, основные детали биографии Скотта остались неизменными, а вот как много унаследовал от своего комиксного прототипа Хэнк Пим, нам еще предстоит выяснить.
Источник