В авіаційній та космічній медицині перевантаженням вважається показник величини прискорення, що впливає на людину при її переміщенні. Він є відношенням рівнодіючої переміщаючих сил до маси тіла людини.

Перевантаження вимірюється в одиницях, кратних ваги тіла у земних умовах. Для людини, що знаходиться на земній поверхні, навантаження дорівнює одиниці. До неї пристосований людський організм, тому людей вона непомітна.

Якщо якомусь тілу зовнішня сила повідомляє прискорення 5 g, то навантаження дорівнюватиме 5. Це означає, що вага тіла в цих умовах збільшилася в п'ять разів порівняно з вихідним .

При зльоті звичайного авіалайнера пасажири в салоні зазнають перевантаження 1,5 g. за міжнародним нормамгранично допустиме значення перевантажень для цивільних літаків становить 2,5 g.

У момент розкриття парашута людина піддається дії інерційних сил, що викликають навантаження, що досягає 4 g . У цьому показник перевантаження залежить від повітряної швидкості. Для військових парашутистів він може становити від 4,3 g за швидкості 195 кілометрів на годину до 6,8 g за швидкості 275 кілометрів на годину.

Реакція на навантаження залежить від їхньої величини, швидкості наростання та вихідного стану організму. Тому можуть виникати як незначні функціональні зрушення (відчуття тяжкості в тілі, скрута рухів тощо), так і дуже важкі стани. До них відносяться повна втрата зору, розлад функцій серцево-судинної, дихальної та нервової систем, а також втрата свідомості та виникнення виражених морфологічних змін у тканинах.

З метою підвищення стійкості організму льотчиків до прискорень у польоті застосовують протиперевантажувальні та висотно-компенсуючі костюми, які при перевантаженнях створюють тиск на ділянку черевної стінки та нижні кінцівки, що призводить до затримки відтоку крові в нижню половину тіла та покращує кровопостачання головного мозку.

Для підвищення стійкості до прискорень проводять тренування на центрифузі, загартовування організму, дихання киснем під підвищеним тиском.

При катапультуванні, грубій посадці літака або приземленні на парашуті виникають значні за величиною навантаження, які можуть викликати органічні зміни у внутрішніх органах і хребті. Для підвищення стійкості до них використовуються спеціальні крісла, що мають заглиблені заголовники, та фіксують тіло ременями, обмежувачами зміщення кінцівок.

Перевантаження також є прояв сили тяжіння на борту космічного судна. Якщо в земних умовах характеристикою сили тяжіння є прискорення вільного падіння тіл, то на борту космічного корабля до характеристик перевантаження також входить прискорення вільного падіння, що дорівнює за величиною реактивному прискоренню по протилежному йому напрямку. Відношення цієї величини до величини називається "коефіцієнтом навантаження" або "навантаженням".

На ділянці розгону ракети-носія перевантаження визначається рівнодіючої негравітаційних сил — сили тяги та сили аеродинамічного опору, що складається з сили лобового опору, спрямованої протилежно швидкості, і перпендикулярної до неї підйомної сили. Ця рівнодіюча створює негравітаційне прискорення, яке визначає навантаження.

Її коефіцієнт на ділянці розгону становить кілька одиниць.

Якщо космічна ракета в умовах Землі рухатиметься з прискоренням під дією двигунів або зазнаючи опору середовища, то станеться збільшення тиску на опору, через що виникне перевантаження. Якщо рух відбуватиметься з вимкненими двигунами в порожнечі, тиск на опору зникне і настане стан невагомості .

При старті космічного корабля на космонавта величина якого змінюється від 1 до 7 g. За статистикою, космонавти рідко зазнають перевантажень, що перевищують 4 g.

Здатність переносити навантаження залежить від температури навколишнього середовища, вмісту кисню у повітрі, що вдихається, тривалості перебування космонавта в умовах невагомості до початку прискорення і т.д. Існують й інші складніші або менш вловимі фактори, вплив яких ще не до кінця з'ясовано.

Під дією прискорення, що перевищує 1 g, у космонавта можуть виникнути порушення зору. При прискоренні 3 g у вертикальному напрямку, що триває понад три секунди, можуть виникнути серйозні порушення периферичного зору. Тому у відсіках космічного корабля необхідно збільшувати рівень освітленості.

При поздовжньому прискоренні у космонавта виникають зорові ілюзії. Йому здається, що предмет, який він дивиться, зміщується у бік результуючого вектора прискорення і сили тяжкості. При кутових прискореннях виникає переміщення об'єкта зору в площині обертання. Ця ілюзія називається навкологіральною і є наслідком впливу навантажень на органи внутрішнього вуха.

Численні експериментальні дослідження, започатковані ще вченим Костянтином Ціолковським, показали, що фізіологічний вплив навантаження залежить не лише від її тривалості, а й від положення тіла. При вертикальному положенні людини значна частина крові зміщується до нижньої половини тіла, що призводить до порушення кровопостачання головного мозку. Через збільшення своєї ваги внутрішні организміщуються вниз і викликають сильний натяг зв'язок.

Щоб послабити дію високих прискорень, космонавта поміщають у космічному кораблі таким чином, щоб навантаження були направлені по горизонтальній осі, від спини до грудей. Таке становище забезпечує ефективне кровопостачання мозку космонавта при прискореннях до 10 g, а короткочасно навіть до 25 g.

При поверненні космічного корабля Землю, що він входить у щільні шари атмосфери, космонавт відчуває навантаження гальмування, тобто негативного прискорення. За інтегральною величиною гальмування відповідає прискоренню при старті.

Космічний корабель, що входить у щільні шари атмосфери, орієнтують так, щоб навантаження гальмування мали горизонтальний напрямок. Таким чином, їхній вплив на космонавта зводиться до мінімуму, як і під час запуску корабля.

Матеріал підготовлений на основі інформації РІА Новини та відкритих джерел

При зльоті звичайного авіалайнера пасажири в салоні зазнають перевантаження 1,5 g. За міжнародними нормами гранично допустиме значення перевантажень для цивільних літаків становить 2,5 g.

Її коефіцієнт на ділянці розгону становить кілька одиниць.

Численні експериментальні дослідження, започатковані ще вченим Костянтином Ціолковським, показали, що фізіологічний вплив навантаження залежить не лише від її тривалості, а й від положення тіла. При вертикальному положенні людини значна частина крові зміщується до нижньої половини тіла, що призводить до порушення кровопостачання головного мозку. Через збільшення своєї ваги внутрішні органи зміщуються донизу і викликають сильний натяг зв'язок.

Матеріал підготовлений на основі інформації РІА Новини та відкритих джерел

У цій статті репетитор з фізики та математики розповідає про те, як розрахувати перевантаження, яке зазнає тіло в момент розгону чи гальмування. Цей матеріал дуже погано розглядається у школі, тому школярі дуже часто не знають, як здійснювати розрахунок навантаження, А відповідні завдання зустрічаються на ЄДІ та ОДЕ з фізики. Так що дочитайте цю статтю до кінця або подивіться відеоурок, що додається. Знання, які ви отримаєте, знадобляться вам на іспиті.

Почнемо з визначень. Перевантаженнямназивається відношення ваги тіла до величини сили тяжіння, що діє це тіло біля поверхні землі. Вага тіла- Це сила, яка діє з боку тіла на опору або підвіс. Зверніть увагу, вага – це саме сила! Тому вимірюється вага у ньютонах, а не в кілограмах, як дехто вважає.

Таким чином, навантаження - це безрозмірна величина (ньютони діляться на ньютони, в результаті нічого не залишається). Однак іноді цю величину виражають у прискореннях вільного падіння. Кажуть, наприклад, що навантаження дорівнює , маючи на увазі, що вага тіла вдвічі більша за силу тяжкості.

Приклади розрахунку перевантаження

Покажемо, як здійснювати розрахунок навантаження на конкретні приклади. Почнемо з найпростіших прикладів і перейдемо далі до складніших.

Очевидно, що людина, яка стоїть на землі, не має жодних перевантажень. Тому хочеться сказати, що його навантаження дорівнює нулю. Але не робитимемо поспішних висновків. Намалюємо сили, що діють на цю людину:

До людини прикладено дві сили: сила тяжіння, що притягує тіло до землі, і протидіє їй з боку земної поверхні сила реакції, спрямована вгору. Насправді якщо бути точним, то ця сила прикладена до підошв ніг людини. Але в даному конкретному випадку це не має значення, тому її можна відкласти від будь-якої точки тіла. На малюнку вона відкладена від центру мас людини.

Вага людини прикладена до опори (до поверхні землі), у відповідь відповідно до третього закону Ньютона з боку опори на людину діє рівна за величиною і протилежно спрямована сила. Значить для знаходження ваги тіла нам потрібно знайти величину сили реакції опори.

Оскільки людина стоїть на місці і не провалюється крізь землю, то сили, які на неї діють компенсовані. Тобто , і, відповідно, . Тобто розрахунок навантаження у цьому випадку дає наступний результат:

Запам'ятайте це! За відсутності перевантажень перевантаження дорівнює 1, а чи не 0. Як дивно це звучало.

Визначимо тепер, чому дорівнює перевантаження людини, яка перебуває у вільному падінні.

Якщо людина перебуває у стані вільного падіння, то на неї діє лише сила тяжіння, яка нічим не врівноважується. Сили реакції опори немає, як і ваги тіла. Людина перебуває у так званому стані невагомості. У цьому випадку навантаження дорівнює 0.

Космонавти перебувають у горизонтальному положенні в ракеті під час її старту. Тільки так вони можуть витримати перевантаження, які вони відчувають, не втративши свідомості. Зобразимо це малюнку:

У цьому вся стані ними діє дві сили: сила реакції опори і сила тяжкості . Як і попередньому прикладі, модуль ваги космонавтів дорівнює величині сили реакції опори: . Відмінність полягатиме в тому, що сила реакції опори вже не дорівнює силі тяжіння, як минулого разу, оскільки ракета рухається вгору з прискоренням. З цим прискоренням синхронно з ракетою прискорюються і космонавти.

Тоді відповідно до 2-го закону Ньютона в проекції на вісь Y (див. малюнок), отримуємо наступне вираз: , звідки . Тобто шукане навантаження дорівнює:

Треба сказати, що це не найбільше навантаження, яке доводиться зазнавати космонавтів під час старту ракети. Перевантаження може сягати 7. Тривале вплив таких перевантажень на тіло людини неминуче призводить до смерті.

У нижній точці "мертвої петлі" на пілота діятимуть дві сили: вниз - сила, вгору, до центру "мертвої петлі" - сила (з боку крісла, в якому сидить пілот):

Туди ж буде направлено доцентрове прискорення пілота, де км/год м/с — швидкість літака, — радіус «мертвої петлі». Тоді знову відповідно до 2-го закону Ньютона в проекції на вісь, спрямовану вертикально вгору, отримуємо наступне рівняння:

Тоді вага дорівнює . Отже, розрахунок навантаження дає наступний результат:

Дуже суттєве навантаження. Рятує життя пілота тільки те, що діє воно не дуже довго.

Ну і насамкінець, розрахуємо перевантаження, яке відчуває водій автомобіля при розгоні.

Отже, кінцева швидкість автомобіля дорівнює км/год. м/с. Якщо автомобіль прискорюється до цієї швидкості зі стану спокою за c, його прискорення дорівнює м/с 2 .Автомобіль рухається горизонтально, отже, вертикальна складова сили реакції опори врівноважена силою тяжкості, тобто . У горизонтальному напрямку водій пришвидшується разом із автомобілем. Отже, по 2-закону Ньютона в проекції на вісь, сонаправленную з прискоренням, горизонтальна складова сили реакції опори дорівнює .

Величину загальної силиреакції опори знайдемо за теоремою Піфагора: . Вона дорівнюватиме модулю ваги. Тобто шукане навантаження дорівнюватиме:

Сьогодні ми навчилися розраховувати навантаження. Запам'ятайте цей матеріал, він може стати в нагоді при вирішенні завдань з ЄДІ або ОГЕ з фізики, а також на різних вступних іспитах та олімпіадах.

Матеріал підготував, Сергій Валерійович

Сила, прикладена до тіла, у системі одиниць СІ вимірюється в ньютонах (1 Н = 1 кг·м/с 2). У технічних дисциплінах нерідко як одиниця виміру сили традиційно використовують кілограм-силу (1 кгс, 1 кг) та аналогічні одиниці: грам-силу (1 гс, 1 Г), тонна-силу (1 транспорт, 1 Т). 1 кілограм-сила визначена як сила, що повідомляє тілу масою 1 кгнормальне прискорення, що дорівнює визначенню 9,80665 м/с 2(це прискорення приблизно дорівнює прискоренню вільного падіння). Таким чином, за другим законом Ньютона, кгс = 1 кг· 9,80665 м/с 2 = 9,80665 Н. Можна сказати також, що тіло масою 1 кг, що лежить на опорі, має вагу 1 кгсЧасто заради стислості кілограм-силу називають просто «кілограмом» (а тонна-силу, відповідно, «тонною»), що часом породжує плутанину у людей, які не звикли до використання різних одиниць.

Російська термінологія, що склалася в ракетобудуванні, традиційно використовує «кілограми» і «тонни» (точніше, кілограм-сили та тонна-сили) як одиниці тяги ракетних двигунів. Таким чином, коли говорять про ракетний двигун з тягою 100 тонн, мають на увазі, що даний двигун розвиває тягу 10 5 кг· 9,80665 м/с 2$\approx$ 10 6 Н.

Часта помилка

Плутаючи ньютони та кілограм-сили, деякі вважають, що сила в 1 кілограм-силу повідомляє тілу масою 1 кілограм прискорення 1 м/с 2, Т. е. пишуть помилкову «рівність» 1 кгс / 1 кг = 1 м/с 2. Водночас очевидно, що насправді 1 кгс / 1 кг = 9,80665 Н / 1 кг = 9,80665 м/с 2— таким чином допускається помилка майже в 10 разів.

приклад

<…>Відповідно, сила яка тисне на частинки в межах середньозваженого радіусу дорівнюватиме: 0,74 Гс/мм 2 · 0,00024 = 0,00018 Гс/мм 2 або 0,18 мГс/мм 2 . Відповідно, на середню частинку з поперечним перерізом 0,01 мм 2 тисне сила в 0,0018 мГс.
Ця сила додасть частинці прискорення, що дорівнює її відношенню до маси середньої частки: 0,0018 мГс / 0,0014 мГ = 1,3 м/сек 2. <…>

(Виділення apollofacts.) Зрозуміло, сила величиною 0,0018 міліграм-сил повідомила б частинці масою 0,0014 міліграм прискорення майже в 10 разів більше за те, що нарахував Мухін: 0,0018 міліграм-сил / 0,0014 міліграм = 0,0018 мг· 9,81 м/с 2 / 0,0014 мг $\approx$ 13 м/сек 2 . (Можна помітити, що з виправленням однієї тільки цієї помилки нарахована Мухіним глибина кратера, який нібито мав би утворитися під місячним модулем при посадці, одразу впаде з 1,9 м, які вимагає Мухін, до 20 см; проте весь інший розрахунок настільки безглуздий, що ця поправка не здатна його виправити).

Вага тіла

За визначенням, вага тілає сила, з якою тіло тисне на опору чи підвіс. Вага тіла, що лежить на опорі або підвісі (тобто неподіжного щодо Землі або іншого небесного тіла) дорівнює

(1)

\begin(align) \mathbf(W) = m \cdot \mathbf(g), \end(align)

де $\mathbf(W)$ - вага тіла, $m$ - маса тіла, $\mathbf(g)$ - прискорення вільного падіння в даній точці. На поверхні Землі прискорення вільного падіння близьке до нормального прискорення (часто округленого до 9,81 м/с 2). Тіло масою 1 кгмає вагу $\approx$ 1 кг· 9,81 м/с 2$\approx$ 1 кгс. На поверхні Місяця прискорення вільного падіння приблизно в 6 разів менше, ніж у поверхні Землі (точніше, близько 1,62 м/с 2). Таким чином, на Місяці тіла приблизно у 6 разів легше, ніж на Землі.

Часта помилка

Плутають вагу тіла та його масу. Маса тіла не залежить від небесного тіла, вона постійна (якщо знехтувати релятивістськими ефектами) і завжди дорівнює одній і тій же величині - і на Землі, і на Місяці, і в невагомості

приклад

У газеті «Дуель», № 20, 2002 р. автор малює страждання, які мають зазнавати астронавти місячного модуля при посадці на Місяць, і наполягає на неможливості такої посадки:

Космонавти<…>зазнають тривалого навантаження, максимальне значення якого — 5. Перевантаження спрямоване вздовж хребта (найнебезпечніше навантаження). Запитайте у військових льотчиків, чи можна встояти у літаку протягом 8 хв. при п'ятикратному навантаженні та ще й керувати ним. Уявіть собі, що після трьох днів перебування у воді (три дні польоту до Місяця в невагомості) ви вибралися на сушу, вас помістили в Місячну кабіну, а ваша вага стала 400 кг (перевантаження 5), комбінезон на вас – 140 кг, а рюкзак за спиною - 250 кг. Щоб ви не впали, тримають вас тросом, прикріпленим до пояса, 8 хвилин, а потім ще 1,5 хв. (Жодних крісел, ложементів немає). Не підгинайте ноги, спирайтеся на підлокітники (руки мають бути на органах управління). Кров відлила від голови? Очі майже не бачать? Не вмирайте і не зомлійте<…>
вже зовсім погано змушувати космонавтів керувати посадкою в положенні «стоячи» при тривалому 5-кратному навантаженні — це просто НЕМОЖЛИВО.

Однак, як уже було показано, на початку спуску астронавти зазнавали перевантаження $\approx$ 0,66 g - тобто помітно менше їх нормальної земної ваги (і ніякого рюкзака за спиною у них не було - вони були безпосередньо підключені до системи життєзабезпечення корабля) . Перед посадкою тяга двигуна майже врівноважувала вага корабля на Місяці, тому пов'язане з нею прискорення становить $1/6 g — таким чином, протягом усієї посадки вони зазнавали меншого навантаження, ніж при простому стоянні на землі. По суті, одне із завдань описаної тросової системи якраз і було в тому, щоб допомогти астронавтам утриматися на ногах. в умовах зниженої ваги.

Всі ми чули епічні історії про людей, які пережили потрапляння кулі в голову, які вижили після падіння з 10-го поверху, або місяцями, що блукали в морі. Але достатньо помістити людину в будь-яке місце відомого всесвіту за винятком тонкого шару простору, що простягається на пару миль над рівнем моря на Землі, або під ним, і загибель людини неминуча. Яким би міцним та еластичним не здавалося б наше тіло в деяких ситуаціях, у контексті космосу в цілому, воно лякає крихко.

Багато кордонів, у яких середня людиназдатний вижити, визначено досить добре. Прикладом є відоме "правило трійок", що визначає, як довго ми здатні обходитися без повітря, води та їжі (приблизно три хвилини, три дні, і три тижні, відповідно). Інші межі спірніші, оскільки люди дуже рідко перевіряють їх (або не перевіряють зовсім). Наприклад, як довго ви можете спати, перш ніж помрете? На яку висоту ви можете піднятися, перш ніж задихнетесь? Яке прискорення може витримати ваше тіло, перш ніж розірветься на частини?

Визначити межі, у яких ми живемо, допомогли визначити експерименти, що проводилися протягом десятиліть. Деякі їх були цілеспрямованими, деякі - випадковими.

Як довго ми можемо залишатися в пильному стані?

Відомо, що льотчики ВПС після трьох-чотирьох днів неспання впадали в такий некерований стан, що розбивали свої літаки (засинаючи за штурвалом). Навіть одна ніч без сну впливає на можливості водія так само, як і сп'яніння. Абсолютна межа добровільного опору сну становить 264 години (близько 11 днів). Цей рекорд встановив 17-річний Ренді Гарднер для ярмарку наукових проектів учнів старших класів у 1965 році. Перед тим, як він заснув в 11-й день, він фактично є рослиною з відкритими очима.

Але через який час він би помер?

У червні цього року 26-річний китаєць помер через 11 днів, проведених без сну у спробі переглянути всі ігри Європейського Чемпіонату. При цьому він споживав алкоголь і курив, що ускладнює встановити причину смерті. Але тільки через брак сну, безумовно, не померла жодна людина. І з очевидних етичних причин вчені не можуть визначити цей термін у лабораторних умовах.

Але вони змогли зробити це на щурах. У 1999 році дослідники сну з Університету Чикаго помістили щурів на диск, що обертається, розташований над басейном з водою. Вони безперервно записували поведінку щурів за допомогою комп'ютерної програмиздатна розпізнати настання сну. Коли щур починав засинати, диск несподівано повертався, прокидаючи його, відкидаючи до стінки і погрожуючи скинути його у воду. Пацюки, як правило, помирали за два тижні такого звернення. Перед смертю гризуни демонстрували симптоми гіперметаболізму, стану, у якому швидкість метаболізму організму у стані спокою збільшується настільки, що спалюються всі зайві калорії, навіть за повної нерухомості тіла. Гіперметаболізм асоціюється із нестачею сну.

Як багато радіації ми здатні витримати?

Радіація є довгостроковою небезпекою, оскільки вона викликає мутації ДНК, змінюючи генетичний код таким чином, що це призводить до ракового зростання клітин. Але яка доза радіації вас уб'є негайно? За словами Пітера Каракаппа, інженера-ядерника і фахівця з радіаційної безпеки в Політехнічному Інституті Ренслера, доза в 5-6 зівертів (Sv) протягом кількох хвилин зруйнує надто багато клітин, щоб організм зміг із цим впоратися. "Чим довше період накопичення дози, тим вищі шанси на виживання, тому що організм у цей час намагається провести самовідновлення", - пояснив Каракаппа.

Для порівняння деякі робітники на японській атомній електростанції Фукусіма отримали від 0.4 до 1 Sv радіації протягом години, під час протистояння аварії в березні минулого року. Хоча вони й вижили, ризик захворювання на рак у них значно підвищений, кажуть вчені.

Навіть якщо вдасться уникнути аварій на АЕС та вибухів наднових, природне радіаційне тло на Землі (від таких джерел, як уран у ґрунті, космічні промені та медичні пристрої) збільшують наші шанси захворіти на рак у будь-який рік на 0.025 відсотка, каже Каракаппа. Це встановлює дещо дивну межу тривалості життя людини.

"Середня людина... отримуючи середню дозу фонової радіації щороку протягом 4000 років, без інших факторів, неминуче отримає рак, викликаний радіацією", - говорить Каракаппа. Іншими словами, навіть якщо ми зможемо перемогти всі хвороби, і відключити генетичні команди, які керують процесом старіння, ми все одно не житимемо понад 4000 років.

Яке прискорення ми можемо витримати?

Грудна клітка захищає наше серце від сильних ударів, але вона не є надійним захистомвід ривків, які стали сьогодні можливими завдяки розвитку технології. Яке прискорення може витримати цей наш орган?

НАСА та військові дослідники провели низку випробувань у спробі відповісти на це питання. Метою цих випробувань була безпека конструкцій космічних та повітряних літальних апаратів. (Ми ж не хочемо, щоб астронавти втрачали свідомість при зльоті ракети.) Горизонтальне прискорення - ривок у бік - негативно впливає на наші нутрощі, через асиметричність сил, що впливають. Згідно з нещодавно опублікованою в журналі "Popular Science" статтею, горизонтальне прискорення величиною в 14 g здатне відірвати наші органи один від одного. Прискорення вздовж тіла у напрямку голови може змістити всю кров до ніг. Таке вертикальне прискорення завбільшки від 4 до 8 g позбавить вас свідомості. (1 g - це та сила тяжіння, яку ми відчуваємо на земній поверхні, в 14 g - ця сила тяжіння на планеті, в 14 разів масивніша за нашу.)

Прискорення, спрямоване вперед чи назад, є найбільш сприятливим для тіла, оскільки при цьому голова і серце прискорюються однаково. Проведені військовими у 1940-х та у 1950-х роках експерименти з "гальмування людини" (у які, по суті, використовувалися ракетні санки, що рухаються по всій базі ВПС "Edwards" у Каліфорнії), показали, що ми можемо гальмувати з прискоренням 45 g, і при цьому залишитися живим, щоб розповісти про це. При такому гальмуванні, рухаючись зі швидкістю понад 1000 км/год, ви можете зупинитися за частки секунди, проїхавши кілька сотень футів. При гальмуванні 50 g, ми, за оцінками фахівців, ми, ймовірно, перетворимося на мішок з окремими органами.

Які зміни довкілля ми здатні витримати?

Різні люди здатні витримати різні зміни звичних атмосферних умов, незалежно від того, чи це зміна температури, тиску, чи вмісту кисню в повітрі. Межі виживання також пов'язані з тим, наскільки повільно відбуваються зміни навколишнього середовища, оскільки наш організм здатний поступово налаштовувати споживання кисню та змінювати метаболізм у відповідь на екстремальні умови. Проте можна приблизно оцінити, що ми здатні витримати.

Більшість людей починає страждати від перегріву через 10 хвилин перебування у вкрай вологому та спекотному середовищі (60 градусів за Цельсієм). Встановити межі смерті від охолодження складніше. Людина зазвичай вмирає, коли температура її тіла падає до 21 градуса за Цельсієм. Але скільки часу для цього потрібно, залежить від того, наскільки людина "звична до холоду", і чи виявилася загадкова, латентна форма "зимової сплячки", яка, як відомо, іноді має місце.

Кордони виживання набагато краще встановлені для довготривалого комфорту. За даними звіту НАСА за 1958 рік, люди можуть невизначеного довго жити в навколишньому середовищітемпература якої знаходиться в межах від 4 до 35 градусів за Цельсієм, за умови, що остання температура припадає на відносну вологість не більше 50 відсотків. При меншій вологості максимальна температура збільшується, тому що менша кількість вологи в повітрі полегшує процес потіння, і тим самим охолодження тіла.

Як можна судити з науково-фантастичних фільмів, в яких шолом астронавта відкривається поза космічним кораблем, ми не здатні довго протриматися при дуже низьких рівняхтиску чи кисню. При нормальному атмосферному тиску повітря містить 21 відсоток кисню. Ми помремо від ядухи, якщо концентрація кисню опуститься нижче 11 відсотків. Занадто велика концентрація кисню також вбиває, поступово викликаючи запалення легень протягом кількох днів.

Ми втрачаємо свідомість, коли тиск падає нижче 57 відсотків атмосферного тиску, що відповідає підйому на висоту 4500 метрів. Альпіністи здатні підніматися на вищі гори, оскільки їхній організм поступово пристосовується до зниження кількості кисню, але ніхто не зможе прожити досить довго без кисневих балонів на висоті понад 7900 метрів.

Це близько 8 кілометрів нагору. А до межі відомого всесвіту залишається ще майже 46 мільярдів світлових років.

Наталія Волховер (Natalie Wolchover)

"Маленькі загадки життя" (Life"s Little Mysteries)

серпень 2012

Переклад: Гусєв Олександр Володимирович