Лягушка, слон и брокколи. Как жить и как не надо

Все мы знаем, что жизнь коротка (2). Ноправда ли она коротка, или это мы так плачемся, что она конечна? Если б мы жили по 500 лет, мы бы тоже жаловались? Думаю, что да, хотя наверняка сказать трудно. Но вообще средней человеческой жизни вполне достаточно для того, чтобы сделать грандиозные вещи. Я даже не говорю про Джеффа Безоса, Стива Джобса и Илона Маска. Вполне возможно сделать нечто великое, просто перекладывая камни с места на место достаточно долго.

1.1. Как построить Великую пирамиду?

Вацлав Смил (любимый писатель Билла Гейтса) внезапно выяснил (3), что для постройки пирамид требовалось не так уж много народу. Космическими цифрами нас постоянно пытаются удивить ребята с канала Рен-ТВ и другие пирамидиоты, которые объясняют строительство сверхъестественными силами или контактами с цивилизацией огромных человекоподобных роботов. Но внезапно нам на помощь приходит школьный курс физики и калькулятор. Хотя можно было бы прекрасно всё посчитать и на салфетке.

Со времён строительства пирамиды Хеопса прошло 4600 лет, и за это время она почти не изменилась. Это многогранник объёмом 2.6 млн м³ и первоначальной высотой 146.6 метра, включая верхний замковый камень («пирамидион»), который по-египетски назывался «Бенбенет», и возможно, был позолоченным.

Вполне вероятно, что мы никогда не узнаем, какна самом деле были возведены пирамиды. Моё предположение об огромных роботах нельзя просто взять и списать со счетов. Но мы можем с большой достоверностью посчитать, сколько обычных египетских людей потребовалось бы на строительство такого сооружения.

Начнём с ограничения по времени. Тут рамки известны: это примерно 20 лет, – длина правления Хуфу, или по-нашему, Хеопса, – который и был заказчиком (чуть не написал «генеральным подрядчиком») строительства. Он умер примерно в 2530 году до н. э. Товарищ Геродот, который писал об этом спустя 21 столетие (сколько-сколько?) после окончания строительства, был уверен, что в Гизе поработало несколько смен по 100 тысяч рабочих, которые менялись каждые три месяца. В 1974 году профессор Курт Мендельсон, известный в то время физик, предположил, что на стройке было задействовано 10 тыс. постоянных каменщиков и порядка 70 тыс. сезонных рабочих.

А вот Смил считает, что эти цифры сильно преувеличены. В помощь ему приходят довольно простые расчёты. Для начала он вычисляет потенциальную энергию пирамиды – то есть энергию, которая требуется для того, чтобы поднять её над землёй. Это произведение ускорения свободного падения, массы, и коэффициента центра масс, который у пирамиды находится на 1/4 её высоты. Точную массу вычислить не получится, потому что плотность известняка и гранитных перекрытий разная, но можно посчитать примерную. Смил берёт среднюю плотность в 2600 кг на кубический метр, что даёт нам 6.75 млн тонн; в разных источниках вы найдёте цифры от 6 до 8 млн тонн, ошибок в разы быть не может. Таким образом, потенциальная энергия пирамиды составляет 2.5 трлн джоулей. Напомню, что 1 джоуль – это ньютон-метр, а ньютон – это килограмм-метр на секунду в квадрате. Я сразу признаюсь, что про ньютон я помнил, а вот про джоуль я знал лишь то, что он в несколько раз больше калории, то есть что у джоуля и у калории одинаковая размерность (количество энергии).