Сколько людей поместится в Кольской сверхглубокой?
Наткнулся я случайно на комментарий #comment_82069196 о том, что Кольская сверхглубокая скважина - отличное место, чтоб прятать расчленённые трупы. И стало интересно, а сколько действительно людей (ну как людей.. бывших людей) туда может поместиться.
Итак, открываем Википедию и видим, что глубина составляет 12262 метра, диаметр верхней части - 92 см, диаметр нижней части - 21,5 см.
То есть мы имеем дело с усечённым конусом. Только перевёрнутым.
Дано,
d1 = 0,92 м (диаметр верхней части)
r1 = 0,46 м (радиус верхней части)
d2 = 0,215 м (диаметр нижней части)
r2 = 0,1075 м (радиус нижней части)
h = 12262 м (высота)
По формуле найдём объём усечённого конуса скважины:
Ага, это уже кое-что. Объём Кольской сверхглубокой - 3500,465 м³.
Что теперь? Теперь нам нужен объём тела человека. В той же Википедии указано, что средний показатель массы человека - 70 кг. А масса человека, как известно, примерно равна его объёму. У женщин и детей показатель, конечно, ниже, но условимся, что с ними мы будем счёты сводить какими-нибудь другими способами. Поэтому, будем считать, что объём нашего подопытного - 70 литров или же 0,07 м³.
Дело за малым. Допустим, что наша универсальная человеческая мясорубка имеет 100% КПД и никаких остатков в виде колбасных изделий в близлежащий магазин не поставляет, а полностью выдаёт готовый продукт прямо в скважину.
3500,465 м³ / 0,070 м³ = 50006,642 людей при идеальных сферических условиях в вакууме поместятся в перемолотом виде в Кольскую сверхглубокую скважину.
Целых пятьдесят тысяч человек, Карл! А это, например, аж почти 10% населения Махачкалы!
На этом можно было бы заканчивать, НО! Мы же совсем забыли про температуру в скважине.
На глубине в 12 км температура приблизительно 220 °C, а это значит, что пришло время углубиться во всякие интересные публикации со страшными названиями типа "О криминальном сжигании трупов" и "Кремация человека", из которых мы узнаём о том, что хорошенько тело сжигается примерно за час при температуре 900°C - 1000°C.
Такой температуры у нас нет, но мы и не ограничены по времени! У нас постоянный источник высокой температуры и дровишки подкидывать надобности нет.
А это означает, что потихоньку-помаленьку весь результат наших действий будет томиться на медленном огне, выпаривая из себя всё, что можно выпарить. Если принять во внимание тот факт, что наш идеальный пациент содержит в себе около 70% воды и прочих биологических жидкостей, которые со временем успешно выпарятся при температуре выше 100 °C, то, соблюдая временной интервал и не забивая сразу всю скважину, мы можем добиться значительного повышения производительности!
Давайте пофантазируем (чем мы и занимаемся весь пост) и предположим, что адекватный процесс выпаривания у нас будет работать в пределах от 100 °C до 220 °C.
В Кольской сверхглубокой температура в 100 °C начинается с глубины примерно в 6500 метров. Таким образом, на протяжении трассы длинной в 5762 метров (глубина от 6500 м до 12262 м) мы можем добиться успеха в виде 30% от исходного материала (70% - испарится), а вот на трассе длинной в 6500 метров (глубина от 0 м до 6500 метров) материал всё-таки придётся хранить неразогретым, то есть в количестве 100% от его первоначального объёма.
Отпустим всякие условности типа впитывания материала в грунт, уплотнения, естественного испарения, процессов разложения и изменения объёмов от различных факторов. Тут уж надо всяких геологов профессионалов звать.
К сожалению, я не знаю диаметр скважины на глубине в 6500 метров, поэтому давайте его приблизительно считать. Он нам нужен, чтоб высчитать объёмы верхней и нижней частей скважины.
Поскольку 6500 м составляет 53,01% от 12262 м, то и диаметр так же посчитаем.
53,01% от 0,705 м (разница диаметров начала и конца скважины) = 0,37 м. А радиус, соответственно - 0,185 м. Почему это достоверные цифры? Доверьтесь мне, я профессионал.
Остаётся дело за малым.
Объём верхней части скважины, где будет храниться 100% от изначального материала:
Объём нижней части скважины, где будет храниться 30% от изначального материала:
3500,465 м³ - 2252.535 м³ = 1247,93 м³
Таким образом,
2252.535 м³ / 0,070 м³ = 32179,071 человека при идеальных сферических условиях в вакууме поместятся в перемолотом виде в Кольскую сверхглубокую скважину в верхнюю её часть.
и
1247,93 м³ / 0,02 м³ = 62396,50 человека при идеальных сферических условиях в вакууме поместятся в перемолотом виде в Кольскую сверхглубокую скважину в нижнюю её часть, где и будут успешно выпарены на 70%.
Вывод: при должном усилии, терпении и грамотному подходу к процессу, как минимум 94575,571 человека поместиться в разобранном виде в Кольскую сверхглубокую скважину.
Всё, все данные на руках, теперь можно писать бизнес-план и вручать инвесторам.
P.S. понятно, что пост - шутка, и я ни разу не дружу с математикой, но старался все расчёты вести аккуратно и честно.
"Малыш для сверхглубокого бурения"
Примерно таким диаметром (может даже больше) начанали бурить Кольскую-сверхглубокую.
з.ы. малыш слева
"На пороге преисподней": Кольская сверхглубокая скважина
Якобы на подходе к 13-му километру приборы зафиксировали странный шум, доносящийся из недр планеты, — желтые газеты в один голос уверяли, что так звучать могут только вопли грешников из преисподней. Через несколько секунд после появления страшного звука прогремел взрыв…
Космос под ногами
В конце 70-х — начале 80-х устроиться работать на Кольскую сверхглубокую, как запанибратски называют скважину жители поселка Заполярный Мурманской области, было сложнее, чем попасть в отряд космонавтов. Из сотен претендентов выбирали одного-двух. Вместе с приказом о приеме на работу счастливцы получали отдельную квартиру и зарплату, равную двойному-тройному окладу московской профессуры. На скважине одновременно работало 16 исследовательских лабораторий, каждая — размером со средний завод. С подобным упорством землю копали только немцы, но, как свидетельствует Книга рекордов Гиннеса, самая глубокая немецкая скважина чуть ли не вдвое короче нашей.
Отдаленные галактики изучены человечеством куда лучше, чем то, что находится под земной корой в каких-то нескольких километрах от нас. Кольская сверхглубокая — своеобразный телескоп в загадочный внутренний мир планеты.
С начала XX века считалось, что Земля состоит из коры, мантии и ядра. При этом никто толком не мог сказать, где кончается один слой и начинается следующий. Ученые не знали даже, из чего, собственно, эти слои состоят. Еще каких-то 40 лет назад они были уверены, что слой гранитов начинается на глубине 50 метров и продолжается до 3 километров, а затем идут базальты. Встретить мантию ожидалось на глубине 15−18 километров. В реальности все оказалось совершенно иначе. И хотя в школьных учебниках все еще пишут, что Земля состоит из трех слоев, ученые с Кольской сверхглубокой доказали, что это не так.
Балтийский щит
Проекты путешествия в глубь Земли появились в начале 60-х сразу в нескольких странах. Бурить скважины старались в тех местах, где кора должна была быть потоньше — целью было достижение мантии. Например, американцы бурили в районе острова Мауи, на Гавайях, где, по данным сейсмических исследований, древние породы выходят под океанское дно и мантия находится примерно на глубине 5 километров под четырехкилометровой толщей воды. Увы, ни одна океанская буровая глубже 3 километров не пробилась. Вообще, почти все проекты сверхглубоких скважин мистическим образом заканчивались на трехкилометровой глубине. Именно в этот момент с бурами начинало происходить что-то странное: то они попадали в неожиданные сверхгорячие области, то их как будто откусывал какой-то невиданный монстр. Глубже 3 километров прорвались всего 5 скважин, из них 4 — советские. И только Кольской сверхглубокой было суждено преодолеть отметку 7 километров.
Первоначальные отечественные проекты также предполагали подводное бурение — в Каспийском море или на Байкале. Но в 1963 году ученый-буровик Николай Тимофеев убедил Государственный комитет по науке и технике СССР в том, что нужно создать скважину на континенте. Хотя бурить придется несравненно дольше, полагал он, скважина будет куда ценнее с научной точки зрения, ведь именно в толще континентальных плит в доисторические времена происходили самые значительные перемещения земных пород. Точку бурения выбрали на Кольском полуострове не случайно. Полуостров расположен на так называемом Балтийском щите, который сложен из самых древних известных человечеству пород.
Многокилометровый срез пластов Балтийского щита — наглядная история планеты за последние 3 миллиарда лет.
Покорительница глубин
Внешний вид Кольской буровой способен разочаровать обывателя. Скважина не похожа на шахту, которую рисует нам воображение. Никаких спусков под землю, в толщу уходит только бур диаметром чуть больше 20 сантиметров. Воображаемый разрез Кольской сверхглубокой скважины выглядит как тонюсенькая иголочка, пронзившая земную толщу. Бур с многочисленными датчиками, находящийся на конце иголочки, поднимают и опускают в течение нескольких дней. Быстрее нельзя: прочнейший композитный трос может оборваться под собственным весом.
Что происходит в глубине, доподлинно неизвестно. Температура окружающей среды, шумы и прочие параметры передаются наверх с минутным запаздыванием. Тем не менее, бурильщики рассказывают, что даже такой контакт с подземельем может не на шутку испугать. Звуки, доносящиеся снизу, и впрямь похожи на вопли и завывания. К этому можно добавить длинный список аварий, преследовавших Кольскую сверхглубокую, когда она достигла глубины 10 километров. Дважды бур доставали оплавленным, хотя температуры, от которых он может расплавиться, сравнимы с температурой поверхности Солнца. Однажды трос как будто дернули снизу — и оборвали. Впоследствии, когда бурили в том же месте, остатков троса не обнаружилось. Чем были вызваны эти и многие другие аварии, до сих пор остается загадкой. Впрочем, вовсе не они стали причиной остановки бурения недр Балтийского щита.
12 000 метров открытий и немного чертовщины
«Имеем самую глубокую дыру в мире — так надо пользоваться!» — горько восклицает бессменный директор научно-производственного центра «Кольская сверхглубокая» Давид Губерман. В первые 30 лет существования Кольской сверхглубокой советские, а затем российские ученые прорвались на глубину 12 262 метра. Но с 1995-го бурение прекращено: стало некому финансировать проект. Того, что выделяется в рамках научных программ ЮНЕСКО, хватает только на поддержание буровой станции в рабочем состоянии и изучение ранее извлеченных образцов пород.
Губерман с сожалением вспоминает, сколько научных открытий состоялось на Кольской сверхглубокой. Буквально каждый метр был откровением. Скважина показала, что почти все наши прежние знания о строении земной коры неверны. Выяснилось, что Земля вовсе не похожа на слоеный пирог. «До 4 километров все шло по теории, а дальше началось светопреставление», — рассказывает Губерман. Теоретики обещали, что температура Балтийского щита останется сравнительно низкой до глубины по крайней мере 15 километров. Соответственно, скважину можно будет рыть чуть ли не до 20 километров, как раз до мантии. Но уже на 5 километрах окружающая температура перевалила за 700C, на семи — за 1200C, а на глубине 12 жарило сильнее 2200C — на 1000C выше предсказанного. Кольские бурильщики поставили под сомнение теорию послойного строения земной коры — по крайней мере, в интервале до 12 262 метра. В школе нас учили: есть молодые породы, граниты, базальты, мантия и ядро. Но граниты оказались на 3 километра ниже, чем рассчитывали. Дальше должны были быть базальты. Их вообще не нашли. Все бурение прошло в гранитном слое. Это сверхважное открытие, ибо с теорией послойного строения Земли связаны все наши представления о возникновении и размещении полезных ископаемых.
Еще один сюрприз: жизнь на планете Земля возникла, оказывается, на 1,5 миллиарда лет раньше, чем предполагалось. На глубинах, где считалось, что нет органики, обнаружили 14 видов окаменевших микроорганизмов — возраст глубинных слоев превышал 2,8 миллиарда лет. На еще больших глубинах, где уже нет осадочных пород, появился метан в огромных концентрациях. Это полностью и совершенно разрушило теорию биологического происхождения углеводородов, таких как нефть и газ.
Демоны
Были и почти фантастические сенсации. Когда в конце 70-х годов советская автоматическая космическая станция привезла на Землю 124 грамма лунного грунта, исследователи Кольского научного центра установили, что он как две капли воды похож на пробы с глубины 3 километров. И возникла гипотеза: Луна оторвалась от Кольского полуострова. Теперь ищут, где именно. Кстати, американцы, которые привезли с Луны полтонны грунта, так ничего толкового с ним и не сделали. Поместили в герметичные контейнеры и оставили для исследований будущим поколениям.
В истории Кольской сверхглубокой не обошлось и без мистики. Официально, как уже упоминалось, скважина остановилась из-за недостатка средств. Совпадение или нет — но именно в том 1995 году в глубине шахты раздался мощнейший взрыв неустановленной природы. К жителям Заполярного прорвались журналисты финской газеты — и мир потрясла история о вылетевшем из недр планеты демоне.
«Когда меня об этой загадочной истории стали расспрашивать в ЮНЕСКО, я не знал, что ответить. С одной стороны, чушь собачья. С другой — я, как честный ученый, не мог сказать, что знаю, что же именно у нас произошло. Был зафиксирован очень странный шум, потом был взрыв… Спустя несколько дней ничего такого на той же глубине не обнаружилось», — вспоминает академик Давид Губерман.
Совершенно неожиданно для всех подтвердились прогнозы Алексея Толстого из романа «Гиперболоид инженера Гарина». На глубине свыше 9,5 километров обнаружили настоящий кладезь всевозможных ископаемых, в частности золота. Настоящий оливиновый слой, гениально предсказанный писателем. Золота в нем 78 граммов на тонну. Кстати, промышленная добыча возможна при концентрации 34 грамма на тонну. Возможно, уже в недалеком будущем человечество сумеет воспользоваться этим богатством.