VISION 101: О весе

этот пост посвящается Клинту Бартону

Вижн умеет контролировать свою плотность. С помощью этого он может левитировать, проходить сквозь объекты, а также становиться неподвижным — или, вернее, настолько тяжелым, что его становится невозможно сдвинуть с места. (Здесь стоит сделать лирическое отступление и заметить, что чисто логически, Вижн не умеет летать, он умеет именно левитировать — то есть, становиться легче воздуха, что позволяет ему подниматься вверх, подобно шарику с гелием. Но каким образом он при этом перемещается влево-вправо и почему его не сдувает каждым порывом ветра — это хороший вопрос, поскольку малая плотность тела ему таких способностей по умолчанию не дает. Спишем все на особенности логики комиксов и продолжим.) Все это происходит потому, что плотность влияет на один из важнейших показателей тела, а именно массу.

.

m = ρV где ρ — это плотность, а V — это объем тела

.

    Однако возможности Вижна влиять на свою массу, вполне вероятно, не бесконечны, а ограничены материалами, из которых он состоит в первую очередь. А это наполовину синтетический материал неизвестного происхождения, наполовину — внеземной металл вибраниум, плюс внеземной Камень Разума. Что делает точные расчеты обычной плотности и массы фактически невозможными.
    Но давайте предположим, что обычные плотность и масса Вижна приблизительно равны плотности и массе человека его роста соответственно. Давайте также примем, что рост Вижна равен росту Пола Беттани — 192 см. Средний вес мужчины ростом 192 см находится в промежутке между 74,1 до 91,8 кг. Давайте возьмем 91,8 кг, но будем держать в голове следующее. Плотность тела человека близка к плотности воды: 985 кг/м³, что не является правдой для Вижна: в его тканях гораздо меньше воды, чем в человеческих, если она есть вообще. Соответственно обычная плотность тела Вижна будет выше. Грубо говоря, если кинуть Вижна в воду и запретить ему изменять свою плотность, скорее всего он пойдет ко дну.
    Таким образом, объем тела человека ростом 192 см и весом 91,8 кг будет равен:

.

V = m / ρ = 91,8 / 985 = 0,0932 м³

.

    Примем его за объем тела Вижна и посчитаем теперь его обычную массу, исходя из идеи, что вибраниума в нем больше синетических тканей для удобства подсчетов. Про Камень забудем вовсе.
    В качестве плотности вибраниума, из самых близких к его физическим свойствам сплавов, можно взять сталь Гадфильда, чья плотность составляет 7890 кг/м³. (На самом деле, из известных человечеству материалов ближе всего к вибраниуму по своим физическим свойствам графен, но это кристалл, а не металл.) Таким образом получаем обычную массу Вижна:

.

m = ρV = 7890 * 0,0932 = 735 кг

.

    Очевидно, что это масса Вижна, когда он ее никак не контролирует. Также очевидно, что реальная сталь не обладает всеми свойствами вибраниума. Но есть предположение, что сплав вибранима с железом обладает плотностью в диапазоне 8767 – 4383 кг/м³, и наши 7890 кг/м³ отлично вписываются в этот диапазон. Таким образом, если Вижн потеряет сознание, его масса вернется с отметки в 91,8 кг (с плотностью 985 кг/м³, которую он держит, чтобы соответствовать человеческой) на отметку 735 кг (с плотностью 7890 кг/м³).
    Разумеется, здесь есть элемент допущения, который заключается в том, что плотность синтетических тканей никак не учитывается. Но мы вернемся к этому позже.
    Какой будет максимальная плотность, которой может достигать Вижн? В известном диапазоне плотностей в природе верхнюю границу плотности представляет собой планковская плотность — 5,1·10⁹⁶ кг/м³. Вероятно, подчиняясь комиксной логике, Вижн может достигать и такой плотности, но чтобы не ударяться в фантастику совсем, предположим, что его предельная плотность равна самому плотному из известных человечеству металлов. Этим металлом является осмий, чья плотность составляет 22610 кг/м³. Посчитаем же массу для этого случая:

.

m = ρV = 22610 * 0,0932 = 2107 кг

.

    Таким образом, (условно) максимальная масса Вижна составляет две с лишним тонны. На самом деле, это не так уж и много. Для сравнения, BMW 4, 435xi с полным баком топлива, грузом и пассажирами весит 2100 кг.
    Теперь давайте посчитаем в обратную сторону: какой будет самая наименьшая плотность, которой может достигать Вижн? И вновь, в известном диапазоне плотностей в природе нижнюю границу плотности представляет собой межгалактическая среда — 5·10⁻³¹ кг/м³. И вновь не станем ударяться в фантастику и посмотрим на металл, имеющий самую наименьшую плотность: литий — 534 кг/м³. Посчитаем массу для этого случая:

.

m = ρV = 534 * 0,0932 = 49 кг

.

    Этого достаточно, чтобы плавать на поверхности воды: плотность воды составляет 1000 кг/м³. Однако этого недостаточно, чтобы левитировать. Чтобы левитировать, Вижну необходимо иметь плотность ниже плотности воздуха, которая при нормальных условиях составляет 1,293 кг/м³. Плотность газообразного водорода, самого лёгкого газа, при нормальных условиях равна 0,0899 кг/м³. Рассчитаем массу:

.

m = ρV = 0,0899 * 0,0932 = 0,0084 кг = 8,4 г

.

    Таким образом, не принимая во внимание синтетический материал и игнорируя комиксную логику, дающую Вижну неограниченные возможности во всем, что касается влияния на свою плотность, мы получаем диапазон веса от 8,4 г до 2107 кг, где значение для случая, когда Вижн не управляет своей плотностью, равно 735 кг, а повседневное значение — 91,8 кг.