Ο κόσμος είναι γεμάτος όμορφες εξισώσεις, αριθμούς και υπολογισμούς. Από το να μετράμε χάντρες ως νήπια μέχρι τη διαχείριση των οικονομικών ως ενήλικες, χρησιμοποιούμε μαθηματικά κάθε μέρα. Αλλά οι επιστήμονες συχνά υπερβαίνουν αυτές τις καθημερινές μορφές μέτρησης, για να μετρήσουν, να ζυγίσουν και να μετρήσουν πολύ πιο περίεργα πράγματα στο σύμπαν. Από τον αριθμό των φυσαλίδων σε ένα τυπικό ποτήρι μπύρας μέχρι το βάρος όλων των σωματιδίων του κορωνοϊού που κυκλοφορούν στον κόσμο, εδώ είναι 10 περίεργα πράγματα που υπολόγισαν οι επιστήμονες το 2021.
Σχετίζεται με: Φωτογραφίες: Μεγάλοι αριθμοί που καθορίζουν το σύμπαν
Φυσαλίδες μπύρας
Ρίχνοντας παγωμένη μπύρα σε ένα ποτήρι σχηματίζονται πολλές μικροσκοπικές φυσαλίδες — και χάρη σε ορισμένους διψασμένους επιστήμονες, τώρα ξέρουμε πόσες.
Αυτοί οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι ένα μισό ποτήρι μπίρας παράγει έως και 2 εκατομμύρια φυσαλίδες, περίπου διπλάσιες φυσαλίδες από ό,τι η σαμπάνια. Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο αριθμός των φυσαλίδων σε ένα ποτήρι μισού πίντας κυμαινόταν από 200.000 έως 2 εκατομμύρια, σύμφωνα με τη μελέτη τους, που δημοσιεύτηκε τον Μάρτιο στο περιοδικό ACS Omega. Αποδεικνύεται ότι ο αριθμός των φυσαλίδων εξαρτάται από τρεις παράγοντες: τη συγκέντρωση των διαλυμένων άνθρακας διοξείδιο (CO2) στο ποτήρι, τον όγκο των φυσαλίδων και το σημείο στο οποίο το CO2 εξαντλείται έτσι ώστε να μην σχηματίζονται άλλες φυσαλίδες. Επίσης, μικροσκοπικά ελαττώματα στο γυαλί θα βοηθούσαν να βγουν φυσαλίδες από το υγρό.
Διαβάστε περισσότερα: Πόσες φυσαλίδες υπάρχουν σε ένα ποτήρι μπύρα;
Βάρος SARS-CoV-2
Εάν συγκεντρώνατε όλα τα σωματίδια του SARS-CoV-2, του ιού που προκαλεί το COVID-19, που κυκλοφορούν σε όλο τον κόσμο σε ένα μέρος, το βάρος των μικροσκοπικών, αόρατων σωματιδίων θα ήταν κάπου ανάμεσα σε αυτό ενός μήλου και ενός νεαρού μικρό παιδί, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε τον Ιούνιο στο περιοδικό Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών. Αυτός ο υπολογισμός βασίζεται στην εκτίμηση ότι κάθε μολυσμένο άτομο φέρει περίπου 10 δισεκατομμύρια έως 100 δισεκατομμύρια σωματίδια SARS-CoV-2 στην κορύφωση της μόλυνσης. Εάν υπάρχουν μεταξύ 1 εκατομμυρίου και 10 εκατομμυρίων μολύνσεων ανά πάσα στιγμή, όπως συνέβη κατά τη διάρκεια της πανδημία, τα σωματίδια μαζί θα ζύγιζαν κάπου μεταξύ 0,22 και 22 λίβρες (0,1 και 10 κιλά).
«Εδώ μιλάμε για μια εξαιρετικά μικροσκοπική μάζα ιών και προκαλούν εντελώς όλεθρο στον κόσμο», είπαν οι ερευνητές στο Live Science.
Διαβάστε περισσότερα: Πόσο ζυγίζει όλος ο SARS-CoV-2 στον κόσμο;
Ελέφαντες από το διάστημα
Χρησιμοποιώντας δορυφόρους και τεχνητή νοημοσύνη, οι ερευνητές μέτρησαν Αφρικανούς ελέφαντες από το διάστημα για πρώτη φορά, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε διαδικτυακά τον Δεκέμβριο του 2020 στο περιοδικό Τηλεπισκόπηση στην Οικολογία και τη Διατήρηση. Η ομάδα συνδύασε εικόνες υψηλής ανάλυσης του Εθνικού Πάρκου Addo Elephant στη Νότια Αφρική που καταγράφηκαν από δορυφόρους που βρίσκονται σε τροχιά 372 μίλια (600 χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια της Γης. Αυτή η νέα τεχνική μπορεί να ερευνήσει χιλιάδες μίλια σε λεπτά, κάτι που είναι πολύ πιο γρήγορο από τον τυπικό τρόπο με τον οποίο οι οικολόγοι μετρούν τους ελέφαντες σε αεροπλάνα που πετούν χαμηλά, μια διαδικασία που μπορεί να διαρκέσει ώρες. Οι ερευνητές λένε ότι αυτή η μέθοδος θα μπορούσε να είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της επιβίωσης του αφρικανικού ελέφαντα (Loxodonta africana), ένα είδος που η Διεθνής Ένωση για τη Διατήρηση της Φύσης ταξινομεί ως απειλούμενο.
Διαβάστε περισσότερα: Οι ελέφαντες μετρήθηκαν από το διάστημα χρησιμοποιώντας δορυφόρους και τεχνητή νοημοσύνη
Επιτάχυνση ενός κουμπώματος δακτύλου
Χρησιμοποιώντας κάμερες υψηλής ταχύτητας και αισθητήρες δύναμης, οι ερευνητές κατάλαβαν την ταχύτερη επιτάχυνση του ανθρώπινου σώματος: ένα χτύπημα των δακτύλων. Σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Νοέμβριο στο Journal of the Royal Society Interface. Η επιτάχυνση ενός κουμπώματος του δακτύλου είναι τριπλάσια από την επιτάχυνση που παράγει το χέρι ενός επαγγελματία παίκτη του μπέιζμπολ.
«Όταν είδα για πρώτη φορά τα δεδομένα, πήδηξα από την καρέκλα μου», είπε ο συγγραφέας της μελέτης Saad Bhamla, επίκουρος καθηγητής χημικής και βιομοριακής μηχανικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια. είπε σε δήλωση. “Το χτύπημα του δακτύλου συμβαίνει σε μόλις επτά χιλιοστά του δευτερολέπτου – περισσότερες από 20 φορές πιο γρήγορα από το ανοιγοκλείσιμο ενός ματιού, το οποίο διαρκεί περισσότερα από 150 χιλιοστά του δευτερολέπτου.”
Διαβάστε περισσότερα: Οι επιστήμονες βρίσκουν την ταχύτερη επιτάχυνση στο ανθρώπινο σώμα
Το πιο ακριβές pi ποτέ
Πι είναι ένα από τα πιο διάσημα παράλογους αριθμούς, που σημαίνει ότι δεν μπορεί να εκφραστεί ως κοινό κλάσμα και έχει άπειρο αριθμό ψηφίων μετά την υποδιαστολή. Ερευνητές στην Ελβετία έχουν υπολογίσει τώρα την πιο ακριβή τιμή του pi που έγινε ποτέ, έως και 62,8 τρισεκατομμύρια δεκαδικά ψηφία. Φυσικά, οι υπολογισμοί, που διήρκεσαν 108 ημέρες, δεν έγιναν με το χέρι αλλά με υπερυπολογιστή. Αλλά μην αισθάνεστε πολύ άνετα με αυτό το επίτευγμα. Επειδή το pi είναι παράλογο, αυτό το ρεκόρ μπορεί να σπάσει ξανά και ξανά… για πάντα.
Διαβάστε περισσότερα: Ο Pi υπολογίστηκε σε ένα ρεκόρ 62,8 τρισεκατομμυρίων ψηφίων
Δημοτικότητα των φίλων σας
Σύμφωνα με το «παράδοξο της φιλίας», μια ιδέα που διατυπώθηκε για πρώτη φορά το 1991, οι φίλοι σας είναι συνήθως πιο δημοφιλείς από εσάς. Όμως μια ομάδα μαθηματικών κατέληξε σε μια νέα θεωρία που λέει ότι περιγράφει καλύτερα τις πραγματικές φιλίες, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Μάιο στο Journal of Complex Networks. «Οι μέσοι όροι είναι συχνά πολύ παραπλανητικός ή τουλάχιστον δεν μπορούν να περιγράψουν τις εμπειρίες των ανθρώπων», είπε στο Live Science ο επικεφαλής συγγραφέας George Cantwell, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Ινστιτούτο Santa Fe στο Νέο Μεξικό. «Μερικοί άνθρωποι είναι λιγότερο δημοφιλείς από τους φίλους τους, άλλοι είναι περισσότερο».
Οι νέες τους εξισώσεις δείχνουν ότι το παράδοξο της φιλίας τείνει να είναι ισχυρότερο στα κοινωνικά δίκτυα που αποτελούνται από άτομα με διαφορετικά επίπεδα δημοτικότητας, όπως ένα γυμνάσιο. Εάν ένα άτομο έχει δύο φίλους στο ίδιο κοινωνικό δίκτυο με ένα άτομο με 100 φίλους, γενικά, το παράδοξο φιλίας θα είναι ισχυρότερο από ένα δίκτυο όπου το πιο κοινωνικό άτομο έχει 10 φίλους και το λιγότερο κοινωνικό άτομο τρεις.
Διαβάστε περισσότερα: Το «παράδοξο της φιλίας» δεν εξηγεί πάντα τις πραγματικές φιλίες, λένε οι μαθηματικοί
Μαύρες τρύπες
Πόσα μαύρες τρύπες υπάρχουν στο σύμπαν; Αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα είναι τόσο πυκνά που ούτε το φως δεν τους διαφεύγει. Οι αστρονόμοι δεν μπορούν να ανιχνεύσουν όλες τις μαύρες τρύπες εκεί έξω, έτσι στράφηκαν σε θεωρητικούς υπολογισμούς. Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Οκτώβριο η βάση δεδομένων προεκτύπωσης arXiv, μια ομάδα ερευνητών υπολόγισε ότι μπορεί να υπάρχουν εκατομμύρια μικρές μαύρες τρύπες στην κοσμική γειτονιά μας ή στο πιο άμεσο περιβάλλον γύρω από τον ήλιο, σύμφωνα με τη NASA. Οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες, οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, είναι πολύ πιο σπάνιες από τις μικρότερες. κάθε γαλαξίας έχει συνήθως μόνο έναν. Συνολικά, υπολόγισαν ότι οι μαύρες τρύπες συγκρατούν περίπου το 1% όλης της συνηθισμένης ύλης (όχι της σκοτεινής ύλης) στο σύμπαν.
Διαβάστε περισσότερα: Πόσες μαύρες τρύπες υπάρχουν στο σύμπαν;
Περπάτημα γύρω από το φεγγάρι
Πόσο καιρό θα χρειαζόταν για να περπατήσετε το φεγγάρι? Η απάντηση δεν είναι ασπρόμαυρη. Αντίθετα, εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένου του πόσο γρήγορα περπατάτε και πόσο χρόνο περνάτε περπατώντας κάθε μέρα. Εξαρτάται επίσης από το αν θα κάνετε παρακάμψεις για να αποφύγετε την τραχιά τοπογραφία. Με υποθετική ταχύτητα περπατήματος έως και 3,1 mph (5 km/h), την οποία οι ερευνητές υπολόγισαν προηγουμένως σε μια μελέτη του 2014, θα χρειάζονταν περίπου 91 ημέρες για να περπατήσετε τα 6.786 μίλια (10.921 χιλιόμετρα) γύρω από το φεγγάρι, ανέφερε φέτος το Live Science. . Αλλά επειδή δεν είναι δυνατό να περπατήσετε ασταμάτητα για 91 ημέρες, το ταξίδι πιθανότατα θα διαρκούσε πολύ περισσότερο. Είναι πιο πιθανό ένα άτομο να περπατάει μερικές ώρες την ημέρα. Εάν ένα άτομο περπατούσε με αυτή την ταχύτητα για 4 ώρες την ημέρα, θα χρειαζόταν περίπου 547 γήινες ημέρες, ή περίπου 1,5 χρόνο, για να περπατήσει γύρω από το φεγγάρι.
Διαβάστε περισσότερα: Πόσο καιρό θα χρειαζόταν για να περπατήσετε γύρω από το φεγγάρι;
Δορυφόροι σε τροχιά γύρω από τη Γη
Σε άλλο άρθρο, το Live Science διερεύνησε το ερώτημα πόσοι δορυφόροι βρίσκονται αυτή τη στιγμή σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Από τότε που η Ρωσία εκτόξευσε τον Sputnik, τον πρώτο ανθρωπογενή δορυφόρο στον κόσμο, το 1957, χιλιάδες δορυφόροι έχουν αναπτυχθεί. Περίπου 10 έως 60 κυκλοφόρησαν ετησίως μέχρι τη δεκαετία του 2010. Από τότε, οι αριθμοί έχουν αυξηθεί τρομερά: 1.300 νέοι δορυφόροι στάλθηκαν σε χαμηλή τροχιά της Γης το 2020 και περισσότεροι από 1.400 το 2021. Από τον Σεπτέμβριο του 2021, υπήρχαν περίπου 7.500 ενεργοί δορυφόροι σε χαμηλή τροχιά της Γης, ανέφερε το Live Science.
Διαβάστε περισσότερα: Πόσοι δορυφόροι βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη;
«Απόλυτο όριο» στη διάρκεια ζωής του ανθρώπου
Το «απόλυτο όριο» στη διάρκεια ζωής του ανθρώπου μπορεί να είναι 120 έως 150 χρόνια, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε τον Μάιο στο περιοδικό Επικοινωνίες για τη φύση. Μια ομάδα ερευνητών υπολόγισε αυτό το όριο χρησιμοποιώντας ένα μαθηματικό μοντέλο, το οποίο προέβλεψε ότι μετά από 120 έως 150 χρόνια, το σώμα θα έχανε την ανθεκτικότητά του ή την ικανότητα να αναρρώνει από ασθένειες και τραυματισμούς. Αλλά εάν οι μελλοντικές θεραπείες στοχεύουν και επεκτείνουν την ανθεκτικότητα του σώματος, οι άνθρωποι μπορεί να είναι σε θέση να ζήσουν περισσότερο, είπαν οι ερευνητές. Τα δεδομένα για τη μελέτη προήλθαν από μεγάλα σύνολα δεδομένων που περιείχαν ιατρικά δεδομένα για περισσότερους από 500.000 ανθρώπους στις ΗΠΑ, το Ηνωμένο Βασίλειο και τη Ρωσία. Τα δεδομένα περιελάμβαναν εξετάσεις αίματος στις οποίες οι ερευνητές αναζήτησαν ειδικά την αναλογία δύο τύπων λευκών αιμοσφαιρίων που καταπολεμούν τις ασθένειες.
Διαβάστε περισσότερα: Η ανθρώπινη διάρκεια ζωής μπορεί να έχει ένα «απόλυτο όριο» 150 ετών
Δημοσιεύτηκε αρχικά στο Live Science.