Sirup-Atmosphäre

Wenn Sie die Eigenschaften der Atmosphäre beim Vergrößern oder Verkleinern betrachten, werden die Dinge seltsamer und seltsamer. Ein gutes Beispiel ist die Feenfliege und ihre Umgebung. Feenfliegen sind so klein, dass sich Luft in ihrer Größenordnung wie Sirup verhält und ihre Flügel wie haarige Löffel geworden sind, um die Luft zu ergreifen, anstatt darin zu gleiten. Vor diesem Hintergrund komme ich nun zu meiner Frage. Welche Art von Gasen oder anderen Bedingungen würde dazu führen, dass sich die gasförmige Atmosphäre eines Planeten wie die sirupartige Atmosphäre der Feenfliege verhält, aber im menschlichen Maßstab?

Die Fragestellung ist etwas unklar formuliert. Versuchen Sie, bei der Formulierung einer Frage überflüssige Informationen zu vermeiden. Fügen Sie nur das relevante Material hinzu. Um es klar zu sagen, Sie möchten eine gasförmige Atmosphäre mit der Konsistenz von Sirup?
Ihre Frage läuft darauf hinaus, "welche Gase haben die Eigenschaften einer viskosen Flüssigkeit?". Die Antwort ist keine. Sie wären zu diesem Zeitpunkt keine Gase.
@bendl Ich versuche, eine Atmosphäre zu schaffen, die der Atmosphäre, die die Feenfliege erlebt, so nahe wie möglich kommt, aber auf menschlicher Ebene
@Samuel Ich frage nur, wie nah Sie der Atmosphäre eines Planeten kommen können, wie die der Atmosphäre, die Feenfliegen auf menschlicher Ebene erleben.
@ user45751 Ich weiß, was du fragst. Um eine Atmosphäre "wie Sirup" im Makromaßstab zu haben, muss die Atmosphäre eine Flüssigkeit sein. Das heißt, technisch gesehen keine Atmosphäre. Es gibt keine Möglichkeit, die mikroskopischen Effekte, von denen Sie sprechen, auf der Makroskala ohne Magie zu erzeugen.

Antworten (2)

Die Größe ist eine interessante Überlegung, wenn es um Fragen wie diese geht, da wir verstehen müssen, warum die Umgebung einer Feenfliege „sirupartig“ ist; Ein großer Teil davon ist, dass Luftmoleküle für sie im Verhältnis zu ihrer Körpergröße so viel größer sind. Es ist nicht so, dass ihre Luft per se wie ein Sirup ist; was sie erleben, wäre eher das, was wir erleben würden, wenn wir in einer Atmosphäre leben, die aus sehr kleinen Polystyrolkügelchen besteht.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass diese Kreaturen (wie alle Insekten) keine Lungen haben. Sie nehmen ihr O 2 direkt über ihren Panzer auf und können dies tun, weil ihr Körper klein genug ist, um mit O 2 gesättigt zu werden , das durch Osmose aufgenommen wird.

Ein Mensch kann das nicht tun und mit der Körpergröße und -form, die wir besitzen, überleben. Aber wenn O 2 in Form von Styroporkügelchen in Mikrogröße käme, würden unsere Lungen auch nicht funktionieren. Wir würden buchstäblich ersticken.

Dies knüpft an das Miniaturisierungsparadoxon an; Es gibt keine Möglichkeit für 'Ant-Man' oder irgendeinen anderen Menschen zu überleben, wenn er auf die gleiche Größe wie ein Insekt geschrumpft ist. Entweder besteht Ihre Miniaturisierungsmethode darin, alle Moleküle des Körpers tatsächlich zu verkleinern, in diesem Fall kann die Lunge keine O 2 -Moleküle einer Standardgröße mehr verarbeiten und wir ersticken, oder die verwendete Miniaturisierungsmethode reduziert lediglich die Anzahl der Moleküle mit etwas Ähnlichem zu eigenvektorbasierter Kompressionsmodellierung, in diesem Fall ist das menschliche Gehirn jetzt so einfach, dass menschliches Denken unmöglich ist. Fazit ist, dass es wissenschaftlich nicht möglich ist.

Aber der Argumentation halber

Nehmen wir an, Sie sprechen buchstäblich von einer flüssigen Atmosphäre und die ganze Fairyfly-Diskussion ist eine Ablenkung. In diesem Fall würden Sie in Form einer sauerstoffhaltigen Fluorkohlenstoff-Emulsion arbeiten . Die Flüssigkeitsatmung als Theorie gibt es schon seit einiger Zeit, und der bereitgestellte Link erklärt in gewisser Weise, was die aktuellen Überlegungen zu den praktischen Vor- und Nachteilen eines solchen Systems sind. Das ist zumindest ein guter Ausgangspunkt, um lange genug zu überleben, um den Rest des Problems zu berücksichtigen, wie das Bewegen von Sachen oder das Fliegen in einer neutralen Auftriebsumgebung. Bei diesen Fragen ist es besser, Objekte als Masse und nicht als Gewicht zu betrachten und dann kinematisches Standarddenken auf das Problem anzuwenden.

Realistisch gesehen sind wir als Organismus jedoch darauf optimiert, in unserer derzeitigen gasförmigen Umgebung zu überleben. Der Umstieg auf Sirup wird uns nur kurzfristig Schwierigkeiten bereiten, auch wenn es in manchen Bereichen ganz konkrete Vorteile gibt.

Gute Antwort! Technisches Detail ist, dass Sie die Reynolds- und Euler-Zahlen gleich machen wollen. Siehe en.wikipedia.org/wiki/Reynolds_number für eine anständige Diskussion.
Das ist eine tolle Antwort!
Es ist großartig, aber technisch gesehen beantwortet es die Frage nicht. Eine sauerstoffhaltige Fluorkohlenstoffemulsion kann in keiner Weise als Atmosphäre oder Gas betrachtet werden. Selbst wenn Menschen in einer Welt mit einem Ozean davon leben und auf dem Meeresboden herumlaufen würden, gäbe es immer noch eine Atmosphäre darüber, die nicht sirupartig wäre.
@bendl du hast recht; aber dies ist ein Versuch, eher den Geist der Frage als den Buchstaben der Frage zu beantworten. Ich stimme vollkommen zu, dass dies keine Atmosphäre ist und es wirklich Spekulation ist, aber deshalb ist die erste Hälfte wirklich Rahmen; Ich versuche zu erklären, dass das, wonach gefragt wird, unmöglich ist, DANN eine spekulative Alternative anzubieten.
@TimBII, weshalb ich nicht abgelehnt habe - ich wollte nur klarstellen, dass dies nicht das ist, wonach das OP gefragt hat, sondern eine Alternative zu dem, was er verlangt

Nein, was folgt, ist eine etwas technischere Erklärung.

Sie müssen eine sehr niedrige Reynolds-Zahl haben . Die Strömung um zwei Objekte mit der gleichen Reynolds-Zahl sieht ungefähr gleich aus, wenn die Re gleich sind, selbst bei sehr unterschiedlichen Größen der Objekte. Technisch gesehen ist es das Verhältnis von Trägheits- zu Reibungskräften, die auf etwas wirken, und skaliert mit der Größe:

R e = ρ u L μ = u L v

mit Dichte ρ , Geschwindigkeit u , charakteristische Länge L , dynamische Viskosität μ und kinematische Viskosität v . Um bei großen Längen sehr niedrige Reynolds-Zahlen zu erreichen, müssen wir uns sehr langsam durch sehr viskoses Gas bewegen.

Wenn wir uns einige kinematische Viskositäten für Gase ansehen, liegen sie alle (unter normalen Bedingungen, T ca. 300 K) bei etwa 10-20 µPa s^-1. Offensichtlich nicht genug. Die Viskosität von Gasen "entsteht hauptsächlich aus der molekularen Diffusion, die den Impuls zwischen den Strömungsschichten transportiert." Numerisch hängt sie von der mittleren freien Weglänge der Teilchen ab.

Es ist nicht trivial, darüber nachzudenken, wie man ein Gas mit hoher Viskosität hat, aber da die Viskosität bei einem längeren mittleren freien Weg höher ist, würden wir kleinere Moleküle benötigen (fettere Moleküle stoßen häufiger an). Ich sehe keinen glaubwürdigen Weg, wie Sie viel kleinere Moleküle als Helium oder Wasserstoff haben könnten, also ist dieser Weg aus.

Die Viskosität steigt mit (der Wurzel aus) der Temperatur, also könnten wir ein viskoseres Gas haben ... aber nicht um Größenordnungen. Bei einer Plasmatemperatur brechen alle diese Beziehungen sowieso zusammen.

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