Bámultam kifelé az ablakon,
(Nevetés)
figyeltem Földünk légkörét,
vékony, kék vonal,
ez minden, ami elválaszt bennünket
a légüres űrtől.
Szelfi! Szelfi!
(Nevetés)
Óhatatlanul azon töprengtem,
hogy került oda a légkör?
Hogyan fejlődött a földtörténeti idő alatt?
Íme, amire eddig fény derült.
Az egyik közismert dolog,
hogy ez itt egy nemrégiben készült NASA grafikon.
(Nevetés)
Ezek a grafikonok tök jók,
olyanok, mintha kézzel írták volna őket.
Ez itt a földtörténeti idő ábrázolása
a kezdetektől a jelenig.
Itt a Föld,
ez pedig itt a légköri nyomás,
ami a Földön egy atmoszféra.
Ez körülbelül ugyanaz, mint hogy egy láb 30,48 centi,
csak mert valamely király azt mondta.
Vagyis a Földön a légnyomás egy atmoszféra;
de a Vénuszon, legközelebbi szomszédunkon száz;
a Marson pedig a nyomás csupán a földi egyszázada.
Tudjuk, hogy itt és most
a Föld-szerű kőzetbolygókon
a légköri nyomás
sokkal magasabb
és sokkal alacsonyabb is lehet, mint a földi légnyomás.
A Mars esetében pedig ismeretes,
hogy bizonyos mechanizmusok miatt a légköri nyomás csökkenhet.
De mi volt azelőtt?
A földtani leletekből
nem sok derül ki a légkörről.
A földtani leletek mindenféle elképesztő dolgot megőriznek
a Földről és fejlődéséről,
ám a légkörről nem.
Azt feltételezik,
hogy a Földet kezdetben a Vénuszéhoz hasonló légköri nyomás jellemezte,
és ez tűrhető elképzelés,
ha azt vesszük, hogy fogalmunk sincs róla, milyen volt valójában a légkör.
És mi történt közben?
A földtani leletek közt szinte semmilyen vagy csak hiányos bizonyíték található
a légnyomásról;
vagyis szinte bármilyen következtetést levonhatunk.
A földtani leletek közt
találunk közvetett bizonyítékokat a légkör összetételére,
ám a nyomás nem egyenlő az összetétellel,
és ha a nyomásra keresünk bizonyítékot, nem sok mindent találunk.
Hol tartunk most?
A geofizika és a kémia szilárd alapelveit alkalmazva
a következő görbét kapjuk:
Vénusz-szerű légkör esetében
a nyomás gyorsan csökken a földtani idő múlásával.
talán százmillió év alatt,
majd kiegyenlítődik,
és mire mindenfelé megjelentek a nagytestű teremtmények,
úgy vesszük, hogy a földi légnyomás
alapvetően nem különbözik a maitól.
Mi a helyzet a múltból származó, egyéb nyomokkal?
Van bármi más, amit közvetett bizonyítékként használhatunk,
nem feltétlenül, hogy megtudjuk a pontos értéket,
de valami, amiből következtethetünk
légkörünkre az idő függvényében?
Így jutottam el az ősi teremtményekig,
amelyek talán bizonyítékul szolgálhatnak az egykori légkörre.
E lények az óriás pteroszauruszok.
Elképesztően nagyok voltak.
Néhányuk szárnyfesztávolsága elérte egy Boeing 737-esének felét –
hatalmas repülő lények.
Sokféle volt belőlük.
Ezek Pteranodonok,
a rajz precíz NASA-eszközök szerint méretarányos.
(Nevetés)
Látják: a Pteranodonok emberméretűek,
ám nézzék, a Quetzalcoatlus
hatalmas lény –
több mint 15 méteres szárnyfesztáv, 110–140 kg-os súly.
Ezek embernél nagyobb, repülő lények voltak.
Mit lehet tudni róluk?
Mindenféle szakirodalmat találni róluk,
különösen a pteroszauruszokról:
biomechanikájukról, anyagcseréjükről, aerodinamikai paramétereikről,
röpképességükről vagy röpképtelenségükről.
Ha a jelent vesszük, itt vannak a madarak.
Nagyszerű dolog madarakat tanulmányozni,
és tucatjával írtak a madarak repülésével foglalkozó könyveket;
továbbá sok száz tanulmány,
tudományos és műszaki tanulmány
foglalkozik a madarak repülésével,
és a szakirodalom egységes abban,
hogy az óriás pteroszauruszok túl nagyok voltak a repüléshez.
Túl nagyok, hogy repüljenek!
[Pteroszauruszok – túl nagyok, hogy repüljenek?]
Úgy feltételezik, opportunista mód repültek,
vitorlázó teremtmények voltak;
ültek egy sziklaorom tetején,
és várták a termikeket, hogy felemelkedhessenek,
várták a szelet, hogy elrugaszkodhassanak és repülhessenek.
Ez tökéletesnek tűnő feltételezés,
ha nincs más ötletük,
hogy miként repülhettek.
[Energia – testtömeg]
Ez a rajz mutatja meg a lényeget,
miért voltak túl nagyok a repüléshez.
Az energiát ábrázolja a testtömeg függvényében
Két fontos görbét figyelhetünk itt meg.
Az egyik a repüléshez szükséges energia,
ez a szakirodalomból való adat,
a "nagy repülési diagram"-okból,
amelyeken átesési sebességet és energiákat stb. mértek,
a legkisebb madarakétól egészen a legnagyobbakéig,
majd hozzávették az ember alkotta gépeket,
repülőket és hasonlókat.
e görbék egészen a 747 Jumbo Jetig terjednek.
Így megtudhatjuk, mennyi energia kell a repülésükhöz.
Aztán ott az anyagcsere során keletkező energia,
amelyet egérétől kezdve egészen az elefántéig ábrázoltak.
Ezek a melegvérű gerincesek anyagcseréje során keletkező energia görbéi,
a legkisebb cickányétól kezdve a legnagyobb elefántéig,
a lény tömegének függvényében.
Ebből megközelítőleg megtudjuk,
mennyi lehet az anyagcsere során keletkező energia.
Figyeljék meg, van egy metszéspont,
amely fölött az élőlény a repüléshez túl kevés energiát termel
az anyagcseréje során.
Lehet, hogy nincs ínyükre,
de a következő dián számokat látnak,
a szakirodalomból származó, valós számokat, –
és ezen a rendezvényen
itt vagyunk nagy nyugisan szombat délután,
és számokkal teli diát mutatni talán nem jó ötlet,
ám íme egy tipp tőlem:
ne akarják megérteni a számokat, csak érezzék őket,
hagyják, hogy a számok szóljanak önökhöz,
lehet, olyan lesz, mint a pszichés dolgok,
amiket láttunk már itt.
Csak érezzék a számokat.
Csak 30 másodpercig fog tartani.
Készen állnak?
Íme.
Ez a repülés energiaszükséglete wattban, összevetve a testtömeggel kilóban,
20 kilóval bezárólag.
Két fontos görbe van itt:
a repüléshez szükséges energia,
amely a szakirodalmi, nagy repülési diagramból való.
Ez meg az anyagcserével keletkező energia, amely az egér–elefánt görbéből való.
A metszéspont 13 kilogrammnál van.
Az összes ismert röpképes élőlényünk.
itt van:
kormorán, fehérfejű rétisas, keselyű, albatrosz, kondorkeselyű, óriástúzok –
utóbbit óvatosan, jól artikulálva ejtsék. (Bustard – bastard – fattyú)
(Nevetés)
Figyeljék meg...
Ó, 36 másodperc a számokra. Nem is rossz.
Vegyék észre, nincs olyan ma élő teremtmény,
amely röpképes lenne a metszéspont fölött.
Azon gondolkodom, talán van ennek valami köze Darwinhoz,
de ki tudja.
Most mutatok még egy diát, csak még egyet, ehhez hasonlót,
de kiterjesztve, hogy a tömegtartomány magába foglalja a Quetzalcoatlusét is.
Íme.
Láttuk már ezt:
az energia wattban, a tömeg kilóban, egészen 120 kg-ig.
Ez a vonal a repüléshez kellő energia, ez pedig az anyagcseréből való energia,
és itt a metszéspont az óriástúzoknál,
13 kg-nál.
A Pteranodontól kezdve a Quetzalcoatlusig
az összes itt helyezkedik el.
E nagy, szárnyas lények nemcsak kicsit,
hanem nagyon is híján vannak
a repüléshez szükséges energiának.
E teremtmények minden szempontból
röpképesnek tűnnek,
ám mi, emberek,
nem vagyunk elég okosak, hogy rájöjjünk, hogyan.
Így aztán feltételezésekbe bocsátkoztam.
Az első feltételezésem, hogy igazi égenjárók voltak,
valóban képesek voltak repülni;
hogy bár Darwin előtt éltek,
Darwin szabályai rájuk is vonatkoztak.
Feltételezem azt is,
hogy a mai melegvérűekhez hasonló anyagcseréjük volt.
A sejtfiziológiájukról nincs információnk.
Lehet, kifogytak a kriptonitból,
(Nevetés)
ám én úgy veszem,
hogy a sejtfiziológiájuk a mai melegvérűekéhez volt hasonló,
és azt is feltételezem,
valamennyire értünk az aerodinamikához.
Valószínűleg
az aerodinamikai tudás
a leggyengébb e három feltételezés közül.
különösen az én aerodinamikai tudásom,
ám most ez szórakoztat.
Lássuk, mire jutunk.
Íme, művészi képességeim kivetülése egy pterodaktilusz formájában;
ha megnézik a repülés energiaszükségletének egyenleteit,
van egy nyomással kapcsolatos tényező:
ha a nyomás nő,
a repülés energiaszükséglete csökken.
Mi történik akkor,
ha őskori légkörünk nyomása a dinoszauruszok idején
magasabb volt, mint a mai légköré?
Nézzük, mennyivel többnek kellett lennie.
Itt az ábránk.
Már láttuk: energia a tömeg függvényében,
repüléshez szükséges energia, anyagcsere-energia, óriástúzok,
metszéspont 13 kilogrammnál,
Pteranodonoktól kezdve egészen a Quetzalcoatlusokig.
Azt hiszem, így kell-e mondani
többes számban.
Ez a fekete vonal a repüléshez szükséges energia,
feltesszük, hogy mindig egy atmoszféra nyomáson számítva,
mert jelenleg ennyi a légnyomás itt, a Földön.
Ám ha elkezdjük növelni a légnyomást,
az egyenletek segítségével arra derül fény,
hogy a repülés energiaszükséglete csökken.
Addig számolgatok,
míg a vonal el nem éri a metszéspontot
a Quetzalcoatlus tömegtartományában.
Az eredmény pedig itt látható.
A lefelé tartó kék vonal
eltolja a metszéspontot az óriástúzok 13 kg-jától
egészen a Quetzalcoatlus tömegtartományáig,
mégpedig 3,2 atmoszféra nyomásig.
3,2.
Ha megnézik ezeket az egyenleteket,
a paraméterek mindig sávosan értendők,
és ha mindent figyelembe véve
egy tartományra újraszámoljuk,
az derül ki, hogy a kék egyenes, a repüléshez szükséges energia vonala
a Quetzalcoatlus tömegtartományánál fog áthaladni,
nagyjából 2,5 és 4 atmoszféra között.
Nézzük meg újra a földi atmoszféra evolúciós ábráját.
Ez a jelenlegi helyzet,
a Földön 1 atmoszféra a légnyomás, a Vénuszon 100, a Marson 1/100,
itt pedig a feltételezésünket láthatják,
mégpedig a légkör változásának szakirodalmi megközelítésével összevetve.
A pteroszaurusz aerodinamikai tulajdonságai alapján feltételezhetjük,
hogy a dinoszauruszok korában
a légkör sűrűsége akár háromszor nagyobb is lehetett
a maihoz képest.
Ilyen dedukciós módszerrel persze arról,
mi lehetett a helyzet eme hatalmas, repülő teremtmények kora előtt,
semmiféle következtetést nem vonhatunk le.
Közvetett bizonyítékul szolgál a múltról,
amely alapján akár méréseket is végezhetünk,
ám az adatok bizonytalansága és a körülmények miatt
lehetetlen direkt méréseket végezni,
inkább csak további feltevésekre alkalmas.
olyan közvetett bizonyíték, amely a paraméter tartományára
engedhet következtetni.
A pteroszaurusz és az aerodinamika segítésével elvégzett,
a múltra vonatkozó közvetett mérésekkel
következtethetünk arra,
hogy a dinoszauruszok korában a földi légkör nyomása
háromszorosa volt a mainak.
A továbblépéshez fel kell tennünk a kérdést:
mi történt ezzel a légnyomással azóta?
De ez már egy másik előadás témája.
(Nevetés)
Köszönöm.
(Taps)