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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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[What if]第33期——假如船儿离开水  

2013-06-17 06:20:49|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:一起剥坚果

原作:http://what-if.xkcd.com/33/

译者:猪的米

What if 系列:http://songshuhui.net/archives/tag/what-if

如果在同一时刻把地球上所有的船只都拎出水,海平面会下降多少?

——Michael Toje

回答

差不多6微米——比一根蛛丝的直径多那么一点。

20172656_50329

阿基米德定理告诉我们一艘船排开的水的重量等于船本身的重量。如果我们能够计算出全世界所有船只有多重,那我们就能知道它们一共排开了多少水,然后除以海洋的总表面积就可以知道海平面会下降多少。

但给船只称重是个让人困惑的说法。描述船只大小的方法一数一大把,并且诸如总吨位这种计算方法其实说的是船只舱室和内部空间的总体积,而非它的重量。

联合国贸易和发展会议(UNCTD)发布了全世界船队规模的估计值

联合国贸易和发展会议发布的数据是以“净载重吨”计算的,它是一艘船上燃油、货物和船上的人员的最大重量。但我们需要的是船只的“排水量”。很不幸的是,要想找到这些全面数据很困难。

不过也无所谓,因为我们可以估算一下。布莱恩·巴拉斯(Brian Barrass)所著的《Ship Design and Performance for Masters and Mates》给出了不同船只净载重吨和排水量之间的比率。

根据联合国贸易和发展会议近几年发布的数据,再加上上述那本书给出的比率,我们可以推算出全世界的船队在满载时一共约有21.5亿吨重。这之中油轮和运散装矿石的船只占到了总数的三分之二以上。(UNCTD发布的数据里不包括小型休闲船只或海军的船只,但基于海军舰队休闲船只的一些数据来看,它们都不是大头。)

一吨海水差不多是一立方米,那么21.5亿立方米除以海洋的表面积约为6微米(0.006毫米)。

但是你不用担心明早起来发现海平面降低了6微米,因为由于全球变暖(冰川融化以及海水的热膨胀)的影响,目前海平面正以每年3.3毫米的速度上升。

因而按照这个速率(已经根据季节性变化以及短期波动进行了调整),如果把每艘船都拎出水,那么海平面将会在16个小时候恢复原样。

20172712_39196

到2100年,海平面将会上涨数英尺。现在鱼类的湿生质量约为20亿吨,所以把所有鱼捞出来也不会有太大影响。(海洋鱼类的生物质量在上个世纪里暴跌80%,因而考虑到每年全球船队的增长量,我们会得出一个奇怪的结论:在前几年中的某一时刻,全球的船队重量超过了海里的鱼儿的重量。)

还记得以前有个笑话是说如果没有海绵动物海水会升高多少么?虽然海绵动物的生物质量不好估计,但即使你把所有海绵动物都拎出来,海平面也只会降低几微米……如果你先把它们身体里的水都挤出来再把它们拎出来海平面降低得就更少了……哈!

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关于本文

本文已发表于译言:http://select.yeeyan.org/view/235419/349096

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