In mehreren Science-Fiction-Romanen habe ich darüber gelesen, dass Menschen in Wasser (oder wasserähnliche Substanzen) getaucht werden, um eine höhere Beschleunigung zu ermöglichen. Jetzt bin ich wirklich neugierig. Ist das wahr? Können Sie schneller beschleunigen, ohne Schaden zu nehmen, wenn Sie untergetaucht sind?
Gibt es eine Formel, die mir eine Beziehung zwischen den Auswirkungen der Beschleunigung auf den menschlichen Körper geben würde, wenn er nicht untergetaucht ist, und den Auswirkungen, wenn er in Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Viskositätsgraden eingetaucht ist?
Ja, das Eintauchen in eine Flüssigkeit kann bei der Handhabung der G-Last hilfreich sein.
Ich gehe davon aus, dass die hohen G-Lasten in Science-Fiction-Romanen in Geschichten über Kampfraumfahrzeuge vorkommen, die zu kurzen Ausbrüchen sehr hoher Beschleunigung in der Lage sind.
Die Schlüsselfaktoren sind die Inkompressibilität von Flüssigkeiten und der Auftrieb.
Es gibt Haie, die zwischen kilometerlangen Tiefen und direkt an der Oberfläche umherstreifen. Ihr Auftrieb ist in jeder Tiefe gleich. Eine hohe G-Last würde den Wasserdruck erhöhen, aber diese Tiere werden von diesen Druckunterschieden nicht beeinflusst.
Der Auftrieb außerhalb und innerhalb des Körpers verteilt die Last gleichmäßig, so dass ein Teil des Körpers nur sehr wenig dazu neigt, sich relativ zu anderen Teilen zu bewegen. Insbesondere bleibt das Blut gleichmäßig verteilt. Ich schätze, wenn sich auf einem anderen Planeten eine intelligente Haiart zu einem Punkt entwickelt, an dem sie bereit ist, im Weltraum zu kämpfen, dann sind sie bereit, sich extremen G-Lasten zu stellen.
Lässt sich das für den Menschen nachbauen?
Natürlich muss man die Atemluft durch eine Flüssigkeit ersetzen; luftgefüllte Lungen kollabieren, wenn der Druck ansteigt. Es gab tatsächlich Experimente, bei denen die Lungen von Menschen mit einer Flüssigkeit gefüllt wurden, die eine hohe Kapazität zum Auflösen von Sauerstoff darin hat, aber die Moleküle der Flüssigkeit selbst würden nicht in den Blutkreislauf gelangen. Die Menge an Sauerstoff, die sich im Wasser auflöst, reicht nicht aus, um den Sauerstoffbedarf des menschlichen Körpers zu decken, Sie müssen eine andere Flüssigkeit verwenden. Zweitens müssen für die Flüssigkeitsatmung spezielle Pumpen die Flüssigkeit in und aus der Lunge bewegen, da die Lungenmuskeln nicht stark genug sind, um diese Flüssigkeitsmenge zu bewegen.
Aber die Lungen zu sortieren ist nicht genug, denke ich.
Es gibt eine Reihe von mit Gas gefüllten Taschen im menschlichen Kopf: die Nebenhöhlen, die Innenohren (und es kann noch andere geben, von denen ich nichts weiß). Wenn ein Taucher abtaucht, muss er den Druck in diesen Taschen nach außen ausgleichen Druck von Zeit zu Zeit, und das gleiche auf dem Weg nach oben.
Es kann sein, dass diese gasgefüllten Taschen im Kopf einen einschränkenden Faktor bei der Bewältigung plötzlicher Druckänderungen darstellen.
Dazu kommt noch die Sache mit dem Sinnesorgan in unserem Innenohr, das spürt, wie man sich orientiert. Es kann sein, dass diese Sinnesorgane unter extremer G-Belastung so stark berührt werden, dass akute Schmerzen auftreten.
An dieser Aussage mag etwas Wahres dran sein, da sich die Kraft in einer Flüssigkeit besser über die Körperoberfläche verteilen lässt ( http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/kitchenscience/exp/dropping-eggs/ ). Ich denke, der Effekt wäre noch größer, wenn die Beschleunigung auf die Schwerkraft zurückzuführen wäre, sodass die Kraft über das Volumen des Körpers verteilt würde, sodass die relative Beschleunigung von Körperteilen gering wäre.
Beim Beschleunigen bei Während Sie in Wasser getaucht sind und Luft aus einem Atemregler atmen (ein Atemregler würde ausreichen), sind die Auswirkungen auf den Körper genau so, als würden Sie ihm ausgesetzt sein bar Druck hier auf der Erde, bei Meter Tiefe.
Sie werden wie ein Taucher durchnässt und gesättigt sein, aber ansonsten würden Sie sich vollkommen wohl fühlen. Beim Atmen anderer Gase wie Heliox können Sie bis zu 50 G ausgesetzt sein und beschleunigen und Dekompression erforderlich wäre, wie das Verlangsamen der Beschleunigung über eine längere Zeit.
Wenn ein menschlicher Körper unter 1 Meter Wasser getaucht wird und die Beschleunigung 5 G beträgt, wäre der Wasserdruck so, als ob der Körper unter 5 Meter Wasser getaucht wäre. Wenn der Körper jedoch unter 0,1 Meter eingetaucht ist, fühlt es sich bei 5 G wie 0,5 Meter an. Auf diese Weise sollte es einfach sein, 100 G unter 5 cm Wasser (was 5 Metern Wasserdruck entsprechen würde) zu erreichen. Dies wäre sehr einfach über eine lange Zeit aufrechtzuerhalten, ohne flüssigkeitsfüllende Lungen zu verwenden. Wenn ich Menschen mit einem System wie Star Tram in den Weltraum schicke, würde ich den Astronauten (spezielle) Tauchausrüstung geben, sie in einen flachen Tank stecken und sie 9 Sekunden lang mit 100 G (1000 m / s ^ 2) in die Umlaufbahn schießen.
Arsen Zahray