А что, если?.. Научные ответы на абсурдные гипотетические вопросы - Рэндалл Манро

Благодаря большому количеству полетов из Атланты на северо-запад США, 20 % всех полетов из Атланты пересекают Вирджинию, а 25 % – Северную Каролину, внося немалый вклад в статистику обоих штатов.

Однако Атланта – не главный фактор. Аэропорт, рейсы которого чаще всего пролетают над Вирджинией, оказался для меня сюрпризом: международный аэропорт Пирсон в Торонто! На первый взгляд, это несколько неожиданная отправная точка для рейсов, пересекающих Вирджинию, и тем не менее самолеты из крупнейшего аэропорта Канады летят над Вирджинией чаще, чем рейсы из нью-йоркских аэропортов им. Кеннеди и Ла-Гвардия вместе взятых.

Отчасти причина победы Торонто заключается в том, что из него летит много прямых рейсов на Карибские острова и в Южную Америку, и по пути они пересекают воздушное пространство США[79]. Кроме того, Торонто – основная точка отправления транзитных рейсов не только через Вирджинию, но и через штаты Западная Вирджиния, Пенсильвания и Нью-Йорк. Эта карта показывает, рейсы из какого аэропорта чаще всего пролетают над тем или иным штатом:

Еще один возможный способ определить «самый транзитный» штат – выяснить, у какого штата самое высокое соотношение транзитных «пролетов» над ним и рейсов, для которых он является конечной точкой. По этому критерию «самыми транзитными» оказываются по большей части наименее населенные штаты. В первую десятку предсказуемо входят Вайоминг, Аляска, Монтана, Айдахо, Северная и Южная Дакота.

Однако самый высокий показатель тем не менее оказался у довольно неожиданного штата: это Делавэр.

Но этому быстро нашлось весьма логичное объяснение: в Делавэре нет больших аэропортов.

В принципе, в Делавэре есть несколько аэродромов, в том числе авиабаза Довер (DOV) и аэропорт Ньюкасл (ILG), и при этом только последний можно считать гражданским аэропортом. Однако после того как в 2008 году прекратила полеты компания Skybus Airlines, отсюда больше не летают самолеты[80].

Меньше всего транзитных перелетов – над Гавайями, что логично. Этот штат состоит из крохотных островов посреди самого большого из океанов: нужно сильно постараться, чтобы попасть в эту зону.

Из 49 материковых штатов США меньше всего перелетов проходит над Калифорнией. Это меня удивило, так как Калифорния сильно вытянута вдоль побережья, и, казалось бы, многие рейсы, пролетевшие над Тихим океаном, должны ее пересекать.

Однако после 11 сентября 2001 года, когда в качестве оружия были использованы лайнеры с полным грузом топлива, Федеральное управление гражданской авиации США постаралось сократить число самолетов, летящих над территорией США с полными баками. Большая часть международных рейсов, которые могли бы пролететь транзитом над Калифорнией, вместо этого имеют стыковку в одном из местных аэропортов.

И наконец, ответим на горааздо более странный вопрос: а под каким штатом чаще всего пролетают самолеты? Точнее, про какой штат Америки можно сказать, что самолеты чаще всего пролетают над территорией, расположенной на строго противоположной от него стороне земного шара?

Это, как выясняется, как раз Гавайи.

Причина, по которой такой маленький штат побеждает в этой номинации, заключается в том, что по другую сторону Земли от большей части территории США находится Индийский океан, над которым пролегает очень мало коммерческих маршрутов. Гавайи, с другой стороны, находятся «напротив» Ботсваны – государства в южной Африке. По сравнению с другими континентами, над Африкой летает не так уж много самолетов, но все же этого достаточно, чтобы Гавайи победили.

Бедная Вирджиния… Мне, как человеку, который здесь вырос, тяжело принять новость о том, что Вирджиния – это штат, мимо которого чаще всего пролетают мимо. Но теперь я заставлю себя иногда – хотя бы изредка – смотреть в небо и махать рукой.

А если вы обнаружите себя на борту рейса 104 из Йоханнесбурга, ЮАР, в Лагос, Нигерия (ежедневно в 09:35), не забудьте посмотреть вниз, помахать рукой и прошептать: «Алоха!».

Падение с помощью гелия

ВОПРОС: А что, если я выпрыгну из самолета, имея при себе гигантский сдутый воздушный шар и пару баллонов гелия, и во время падения надую шар? Как долго нужно падать, чтобы он успел замедлить меня для безопасного приземления?

ОТВЕТ: Как бы нелепо это ни звучало, подобное возможно.

Падать с большой высоты опасно [источник не указан]. Воздушный шар в самом деле мог бы спасти вас, хотя обычный шарик с вечеринки, ясное дело, с задачей не справится.

Если воздушный шар будет достаточно большим, гелий даже не понадобится. Оболочка шара сможет сработать как парашют и замедлить вас до скорости, которая уже не будет смертельной.

Понятно, что для выживания необходимо избежать приземления на высокой скорости. Как было написано в одной медицинской статье:

Разумеется, очевидно, что скорость или высота падения сами по себе не наносят повреждений… Однако быстрое изменение ускорения, как, например, после падения на бетон с высоты десяти этажей, – это другой случай.

По сути дела, это просто длинный пересказ старой фразы «убивает не падение, а внезапная остановка в конце».

Чтобы шар, наполненный воздухом (а не гелием), сработал как парашют, он должен иметь диаметр от 10 до 20 м, поэтому надуть его при помощи переносных баллонов не получится – он слишком большой. Огромный вентилятор мог бы накачать в шар воздуха из атмосферы, но раз уж мы дошли до такого, то лучше просто использовать парашют.

Гелий упрощает ситуацию.

Нужно не так уж много гелия, чтобы поднять в воздух человека. В 1982 году некий Ларри Уолтерс пролетел над Лос-Анджелесом в шезлонге, привязанном к метеозондам, и в конце концов достиг высоты в несколько километров. Пролетев через воздушное пространство международного аэропорта Лос-Анджелеса, Уолтерс приземлился, прострелив несколько шаров из пневматического ружья[81].

Сразу по приземлении Уолтерс был арестован, хотя было не совсем понятно, какое обвинение ему следует предъявить. Инспектор по безопасности Федерального управления гражданской авиации США заявил «Нью-Йорк таймс»: «Мы знаем, что он нарушил какой-то пункт федерального закона об авиации, и выдвинем обвинение, как только решим, какой именно».

Относительно небольшого шара с гелием – точно меньшего диаметра, чем парашют, – хватит для того, чтобы замедлить ваше падение, однако если сравнивать этот шар с детским воздушным шариком, он все равно будет гигантским. Самые крупные баллоны с гелием, которые можно взять напрокат, вмещают чуть больше 7 000 л, и вам потребуется как минимум десять таких баллонов, чтобы наполненный шар смог выдержать ваш вес.

Причем надувать шар пришлось бы очень быстро. Баллоны со сжатым гелием гладкие и обычно довольно тяжелые, а это значит, у них высокая равновесная скорость. У вас было бы всего несколько минут на то, чтобы все их опустошить (как только баллон опустеет, его можно сбросить вниз).

Обойти эту проблему, начав падать с большей высоты, не получится. Как мы уже выяснили в истории со стейком, верхние слои атмосферы сильно разрежены и любой объект, падающий из стратосферы, будет очень сильно ускоряться, пока не достигнет нижних слоев атмосферы, а затем весь оставшийся путь будет падать медленно. Это верно для всех объектов, от маленьких метеоритов до Феликса Баумгартнера.

Но если бы вы смогли надуть шар быстро (например, подключив к нему несколько баллонов одновременно), вам удалось бы замедлить свое падение. Только не используйте слишком много гелия, иначе обнаружите себя парящим на высоте 5 км, словно второй Ларри Уолтерс.

Пока я делал расчеты для ответа на вопрос Колина, я умудрился несколько раз добиться того, что у меня на дифференциальных уравнениях зависла программа Mathematica. Кроме того, мой IP-адрес заблокировали в поисковой системе Wolfram Alpha из-за слишком большого количества запросов. Форма апелляции для заблокированных пользователей требует объяснить, с чем было связано такое количество запросов, и я честно написал: «Я вычислял, сколько баллонов с гелием нужно взять напрокать, чтобы надуть шар, который можно было бы использовать как парашют при падении из реактивного самолета».