Снова приветствую вас в своей рубрике «Реально ли?» и в этот раз вы узнаете насколько реален летающий город Колумбия из игры Bioshock Infinite.
Летающий город. Как вы его представляете в современном мире? Может он должен парить благодаря огромным магнитам или же летать на больших воздушных шарах? Это нам и предстоит выяснить!
Заходим издалека
Ещё фантасты воображали себе летающие острова. И да, я знаю, что мы говорим именно про постройку летающего города, но в своё оправдание я скажу, что в летающем городе из Bioshock Infinite не только дома летают, но и острова тоже. Ну так вот, один из таких летающих городов островов, которые себе представляли фантасты, является Лапýта.
Лапу́та — это вымышленный остров, который Гулливер посетил в своём путешествии, описанном в третьей части «Путешествий Гулливера» Джонатана Свифта.
Лапýта представляет собой летающий остров в форме диска диаметром 4,5 мили (7,24 км) на алмазном основании, перемещающийся с помощью огромного магнита. Является резиденцией правящего короля Бальнибарби, контролирующего свои владения с воздуха. Остров Лапýта является также обиталищем учёных, достижения которых намного опередили Англию времён Гулливера.
Поподробнее про этот город вы можете узнать в википедии (вот кстати ссылочка - Лапýта )
Лапýта
Летающие города в реальности
Стоит ещё упомянуть летающий город, который какое-то время видели жители города Фошань
Видос летающего города
Данное видео как всегда снято на «отличную» камеру, как раз то, что практикуют очевидцы НЛО. Если хотите услышать моё мнение на этот счёт, то я скажу, что это даже не мираж, а просто монтаж, но выглядит это довольно прикольно. Респект создателю! Но вы спросите «Интересно с чего же ты так решил? Вообще-то это послание из будущего!!! Ты ничего не понимаешь!» Ну так вот, рассказываю. Во всех новостях говорилось, что сотни китайцев наблюдали этот удивительный феномен! Ага, сотни… Вот только в интернете я нашёл только 2 видео! Два, Карл. Как-то уж совсем не верится, что из сотен китайцев, видевших летающий, мать его, город, видео снимали только двое, так ещё и с калькуляторов! (если вам нужно 2-ое видео, то вот - 2 видос) Но это далеко не первый и не последний случай, когда люди видели якобы летающий город. Например в 1988 году пилоты самолета-разведчика (военно воздушных сил Чили) увидели внизу «городские огни» и сочли, что это Антофагаста — крупный порт на севере Чили. Вдруг «город» поднялся вверх и полетел! Из-за чего летчики немедленно повернули к аэродрому.
На самом деле не вижу смысла рассказывать такие истории, так как выпуск станет нудным, да и бред всё это. С летающими городами всё обстоит так же как и с НЛО. Их все видели, но никто не может доказать!
Но давайте всё же перейдём к самой сути блога — реален ли летающий город? Начнём с того, что фундамент домов и островов в Колумбии, легче воздуха в 7 раз, и всего в два раза больше, чем у водорода! Именно поэтому дома и острова парят в воздухе!
В Bioshock Infinite говорится, что эти острова и дома могут маневрировать, причём как по отдельности, так и соединившись вместе. Но неизвестно есть ли в каждом доме панель управления для своего островка или же такая панель есть только в главном здании.
И да, это действительно звучит правдоподобно. Учёные уже проводили эксперименты с газом, имеющим большую плотность, чем предмет, который будет левитировать. Такой предмет должен обладать большой площадью соприкосновения с воздухом и малой массой. В пример большой площади соприкосновения можно привести обычный корабль. Если корабль развернуть вот так вот,
И не говорите мне, что Невский тут не в тему
то он потонет, из-за малой площади соприкосновения с водой. А в пример массы можно привести обычный камень, который тонет в воде, в отличие от пера.
Сравнение пера с камнем
Так что же это получается, выпуск можно заканчивать? Не тут-то было! Проблема состоит в том, что дома состоят не только из этого, так называемого, материала с меньшей плотностью, а также и из других материалов. К примеру на этом скриншоте вы можете увидеть статую, состоящую из камня, а так же здания из кирпича и другого сырья.
Материалы зданий и статуи
Значит Колумбия имеет большую массу! Так же в Колумбии много зданий, которые летают по отдельности. То есть город не цельный, у него не единая площадь для всех зданий. А вы уже знаете, что такой город должен был бы обладать большой площадью соприкосновения! Из этого сделаем вывод, что город, показанный в игре невозможен!
Хорошо, но возможно ли сделать не в точности такой же город как в игре? Да, конечно. Возьмём для примера левитирующую доску Марти Макфлая ховерборд. В его механизме лежит эффект Мейснера. Этот эффект сроится на взаимодействии сверхпроводника и магнита. Иными словами сверхпроводник — это проводник не имеющий сопротивление, который отталкивает магнитные линии, благодаря чему ховерборд и левитирует. В наше время известны только такие сверхпроводники, которые могут ими быть только при очень низких температурах, что для нашей ситуации даже хорошо. Почему же хорошо спросите вы, это же лишние затраты. Дело в том, что для начала нам нужно, чтобы проводник был обычным, для того, чтобы сквозь него могли пройти магнитные линии и уже потом, при охлаждении, часть их, так сказать, застрянет уже в сверхпроводнике, а не обычном проводнике, из-за того, что вокруг магнитных линий будет сверхпроводник. Я постарался наиболее понятно объяснить принцип работы эффекта Мейснера, но если вы всё равно не поняли это не страшно. Часть информации я брал из старого видео ютуб канала «Дай пять» (вот кстати ссылка - Возможен ли летающий город как в Bioshock Infinite?), так что вы можете ознакомиться с ним. Ведущий объясняет всё простым языком, так что проблем с пониманием не должно возникнуть.
Вернёмся к возможности такого города в реальности. Для его постройки нам был бы необходим огромный магнит на земле и сверхпроводник в основании города или же наоборот. И скорее всего наоборот, сейчас объясню почему. Сверхпроводник становится оным только при очень низких температурах, значит нам придётся постоянно охлаждать его. Да, на больших высотах холодно, но в случае с этим городом речь и не идёт о них, да и жизнь в постоянный мороз, из-за охлаждения фундамента жидким азотом не айс невозможна, поэтому лучше расположить сверхпроводник на земле!
Город в игре располагается на высоте 15000 футов (около 4600 метров).
Хочу также упомянуть ещё несколько способов поднять город в воздух:
1)Акустическая левитация. Наука утверждает, что гравитацию можно преодолеть! Три года назад ученые из шотландского университета обнаружили, что можно поднять объект в воздух, используя звуковую перкуссию. Давление звуковой волны создает силу, проходящую через землю, воду или в данном конкретном случае — воздух. Естественно, этот принцип может быть использован для обеспечения левитации.
Но все это не выглядит как длительный случайный шум. Для того чтобы сократить силу притяжения, волны должны генерироваться строго в определенном порядке. Необходимо задать одновременно разные показатели давления, чтобы сохранить объект (а в нашем случае город) неподвижным или заставить его двигаться. Для этого потребуется невероятно сложная математика.
В своем опыте шотландские ученые заставили зависнуть в воздухе крошечные шары. При наличии достаточного количества энергии с помощью акустических волн можно заставить парить в воздухе все что угодно, в том числе и человека или в нашем случае город, но пока наш максимум это крошечные шарики шотландских учёных. Увы и ах:( Так же на данный момент неизвестно, сможет ли человек пережить воздействие акустических волн на себе.
Та самая акустическая левитация
2)Магнитная левитация. Её тоже можно пока что отплести, потому что нужны будут магниты огромной мощи.
3)Воздушные шары. Не зря же я написал про них в начале выпуска. Ну так вот, в одном из диалогов с главным героем Элизабет спросит знает ли Букера, на чем в Колумбии держатся здания в воздухе. Он предположит, что они держатся «на воздушных шарах». Это отсылка к дебютному трейлеру, где здания действительно были подвешены на воздушных баллонах. Также в DLC Burial at sea ep.2 в лаборатории Сушонга можно найти ранние концепт-арты зданий Колумбии и резолюцию ученого, а под ними надпись «Воздушные шары? Нелепость!». Учёный всё по делу сказал, это глупость. С расчётом всех людей, домов, мебели и других вещей вес может доходить до миллиарда тон. Это конечно зависит ещё от множества факторов, таких как материал, из которого будут построены здания, количества людей и ещё множества факторов. Теперь, когда вы представляете себе этот огромный вес города, можно рассчитать количество воздушных шаров. Для расчёта возьмём Дирижабль «Гинденбург», который поднимал 100 тонн полезной нагрузки, при объёме водородных баллонов 190 тыс. куб. м и общем весе 214 тонн. Допустим наш город весит 250 миллионов тон, то нам бы было необходимо 2500000 таких дирижаблей. А если взять обычные тепловые шары, которые вмещают до 5 человек и могут поднять шар массой 400 кг, не считая веса шара, корзины, баллонов с пропаном, то выйдут и вовсе огромные цифры, которые сложно представить.
Конечно есть и другие способы заставить город левитировать, я лишь описал основные из них.
Хорошо, допустим мы создали, что-то похожее на город из игры Bioshock Infinite, какие же проблемы у нас возникнут?
Обитатели постоянно будут страдать от гипоксии(кислородного голодания), низких температур, а также от нестабильных атмосферных процессов, таких как образование циклонов и грозовых облаков. Хорошо, от гипоксии может помочь накрытие каждого дома и острова куполом
Так же в Колумбии много зданий, которые летают по отдельности.
в котором был бы источник, вырабатывающий О2. Например растения. Ведь как известно они поглощают СО2 и выделяют О2. Как раз то, что нужно. От низких температур нас спасёт постоянный прогрев каждой части города. Вот тут возникают проблемы! А как собственно обеспечить каждую часть города постоянным отоплением, если даже не понятно как вырабатывается электроэнергия? Хороший вопрос, ведь в игре об электроэнергии ничего не сказано. Не знаю как это сделано в игре и не могу предположить, поэтому мы сделаем по-своему! Энергия у нас будет добываться с помощью солнечных батарей, находящихся на кýполах церквей или крышах здания и с помощью ветряков, которые будут свисать вниз с фундамента. Как запасной источник энергии у нас будет выступать энергия, вырабатывающаяся с помощью педалей, крутя которые будет вырабатываться энергия. Установлены такие педали будут в каждом доме. Допустим нам хватило этой энергии для освещения улиц и домов, но что же с циклонами и грозовыми облаками? Если наш город будет состоять из кýполов, которые могут состыковываться друг с другом, то нам просто напросто нужно будет обеспечить достаточную надёжность этих кýполов. Думаю подойдёт обычное авиационное стекло. Ну вот и всё, нам осталось только организовать ферму с животными, овощами, фруктами и другим. И всё, город готов! Что же это получается, такой город реален? Будет реален как только мы изобретём способ поднять его и заставить левитировать в воздухе, а это всего лишь вопрос времени!
Высказывание Николы Теслы
Сколько людей называли меня фантазёром, как насмехались над моими идеями наш заблуждающийся близорукий мир. Нас рассудит время.
Лучшие комментарии
В случае с судном он прав. Чем меньше площадь действительной ватерлинии судна, тем меньше поддерживающая сила воды. Просто здесь он описал это через задницу.
Именно поэтому судно рассматривают как крыло, движущееся на границе двух сред. Далее. Закон Архимеда справедлив только для тел, метацентр которых совпадает с центром масс и находится в пределах тела. Метацентр судна мало того, что не совпадает с центром масс, так он еще и находится в большинстве случаев за пределами судна (как правило выше судна).
Так почему же суда не тонут, если закон Архимеда говорит, что должны тонуть. Все благодаря воде. Судно вытесняет некоторое количество воды. При использовании формулы Архимеда, мы получим неравенство, согласно которому силы Архимеда не достаточно для поддержания плавучести. Фактически, если ты графически верно изобразишь эту ситуацию с точки зрения Архимеда, ты увидишь, что судно будет тонуть кормой. Однако судно не тонет.
Даже если применить закон Архимеда не к центру масс, а к метацентру, судно все равно утонет. Что бы понять почему судно не тонет, нужно провести простейшую аналогию. Возьмем к примеру лыжи. Находясь на лыжах, человек не проваливается в снег, так как площадь воздействия на снег больше и соответственно сила, приложенная к каждой конкретной точке под поверхностью лыж меньше. Судно держится на плаву примерно по тому же принципу.
Однако, если судно накренить таким образом, что площадь действующей ватерлинии останется без изменений, судно все равно может утонуть. Связано это с тем, что измениться положение метацентра и следовательно изменится точка приложения сумм всех сил. Однако это справедливо только для статического положения судна. При движении судна все сказанное выше не работает. Однако, судно по прежнему не тонет. Все потому, что при движении судна с ним вместе движется присоединенная масса воды, которая обеспечивает тот же эффект, что и лыжи.
P.S. Это крайне грубое описание. Я просто не в силах пересказать здесь все, чему меня учили в мореходке.
Возможно с помощью балласта.
Как и в случае с судном, если провести соответствующие расчеты, можно добиться того, что остойчивость здания будет положительной и следовательно здание сможет успешно противостоять раскачиванию, возвращаясь в исходное положение. Правда жить в таком здании будет практически невозможно.
Спасибо за статью, прочел с интересом.
What the f#ck?
В смысле, реально, что это за ересь? Законы Архимеда, сила выталкивания, поверхностное натяжение воды, взаимодействие материалов, в конце концов, вся вот эта фигня уже никого не волнует, предметы плавают или тонут из-за ПЛОЩАДИ СОПРИКОСНОВЕНИЯ? *хватается за голову, бегает по комнате*
Существует тысяча и один способ заставить предмет (в т.ч. город) «парить» — у каждого из них есть свои достоинства, недостатки, сложности в реализации и прочие нюансы. И было бы круто, если бы ты в статье как раз об этом написал, а не просто наформулировал загадочной жести про площади соприкосновения, из-за которых камень тонет, а перо — нет.
Типа если юзать эффект «двух сред» — то выходит, что невозможно будет поднимать и опускать здания, только если менять эти самые среды, а это колоссально сложно; если юзать «эффект поплавка» (под каждое здание загонять воздушную подушку, его поддерживающую) возникнут сложности во-первых, с наполнителем (либо нагревать — колоссальная трата энергии; либо какой-то хитрый газ, но его дорого достать), к тому же здания будут постоянно пытаться перевернуться, потому что центр тяжести будет находиться выше точки опоры, а значит любое колебание приведёт к расшатыванию; если использовать магнитную подушку, то во-первых, разоришься на электричестве — нужны магниты колоссальной силы, а во-вторых, ЭМ поля такой мощности чёрт его знает какое воздействие будут оказывать на электронику, животных и людей. Ну и так далее.