Komiksy, které se ptají „Co kdyby?“

Autor internetových komiksů Randall Munroe odpovídá na jednoduché otázky typu „co kdyby?“ („Co kdybyste odpálili baseballový míček letící rychlostí světla?“) pomocí matematiky, fyziky, logiky a suchého humoru. V této okouzlující přednášce vypráví, jak ho čtenářova otázka na datacentra Googlu spletitou cestou dovedla až k legračně detailní odpovědi. A možná (psst!) se díky ní i něco naučíte.

Mám webovou stránku, kam mi každý týden

lidé píší různé hypotetické otázky,

a já na ně zkouším odpovědět

pomocí matematiky, vědy a komiksů.

Třeba jeden člověk se ptal,
co by se stalo,

kdybyste zkusili odpálit baseballový míček
hozený 90 % rychlosti světla.

Tak jsem to propočítal.

Normálně, když předmět letí vzduchem,

vzduch proudí okolo něj.

Ale tady se míček pohybuje tak rychle,

že molekuly vzduchu nebudou mít čas
uhnout mu z cesty.

Míček si prorazí cestu přímo přes ně a skrz ně

a srážky s těmito molekulami vzduchu

vyrazí z míčku atomy dusíku, uhlíku a vodíku,

čímž ho rozloží na malé částečky,

a také vytvoří vlny termonukleární fúze

ve vzduchu okolo něj.

Výsledkem bude záplava rentgenových paprsků

rozpínajících se jako bublina

spolu s exotickými částicemi a plazmou uvnitř,

se středem na pozici nadhazovače,

odkud se bude šířit
o trochu rychleji než samotný míček.

Nyní, po zhruba 30 nanosekundách,

je domácí meta ještě příliš daleko,
než aby k ní stihlo doputovat světlo,

takže pálkař stále ještě vidí,
jak se nadhazovač chystá hodit míček,

a nemá ani tušení, že se něco děje.

(Smích)

Takže asi po 70 nanosekundách
doletí míč až na domácí metu,

tedy alespoň oblak expandující plazmy,
který býval míčkem,

a pohltí pálku a pálkaře

a metu a chytače a rozhodčího

a všechny je začne dezintegrovat

a také je ponese dozadu

skrz zadní síť, která se také začne rozkládat.

Takže pokud to celé sledujete
odněkud z kopce,

nejlépe hodně daleko,

uvidíte záblesk jasného světla,
který po pár sekundách pohasne,

a po něm rozpínající se tlakovou vlnu,

drtící stromy a domy
a šířící se směrem od stadionu,

a nakonec hřibovitý mrak

zvedající se nad troskami města. (Smích)

Pravidla Major League Baseball
nejsou v tomto ohledu zcela jasná,

ale — (Smích) — dle pravidel 6.02 a 5.09 si myslím,

že by se to v této situaci
považovalo za zásah pálkaře,

a pálkař by směl postoupit na první metu,

tedy kdyby ještě existovala.

Takže na takovéto otázky odpovídám

a lidé mi píší spoustu dalších prapodivých dotazů.

Jednou mi takhle někdo napsal,

jak se, vědecky řečeno,

nejlépe a nejrychleji zbavit těla.

Můžete odpovědět brzy?

A už více lidí mi napsalo,

můžete dokázat, zda člověk se zlomeným srdcem
může opět najít lásku?

A také mi lidé píší otázky,

které jsou zjevně domácími úkoly,
a myslí si, že je za ně vypracuji.

Ale jednou, už je to pár měsíců,

mi přišla otázka, která se týkala Googlu.

Kdyby se všechna digitální data na světě
uchovávala na děrných štítcích,

jak velké by bylo datacentrum Googlu?

Google je docela tajnůstkářský,
pokud jde o jeho činnost,

takže nikdo pořádně neví,
kolik dat vlastně Google má,

a vlastně ani nikdo pořádně neví,
kolik má Google datacenter,

možná kromě lidí ze samotného Googlu.

Párkrát jsem je potkal

a zkoušel se jich na to ptát, ale nic neřeknou.

Tak jsem to zkusil spočítat sám.

Vycházel jsem z několika věcí.

Začal jsem s penězi.

Google musí přiznávat své výdaje

a z toho člověk může získat hrubý odhad,

kolik datacenter mohli postavit,

protože velké datacentrum
stojí určité množství peněz.

Také získáte představu o tom,

jak velkou část světového trhu
s pevnými disky zabírají,

a ukázalo se, že celkem velkou.

Jednou jsem někde četl,
že Googlu selže disk každou minutu nebo dvě,

a oni jen vyhodí ten vadný disk
a šoupnou místo něj nový.

Takže jich spotřebují celkem dost.

Když vezmete v potaz peníze,

získáte představu o tom,
kolik datacenter mají.

Také se můžete zaměřit na energii.

Můžete zjistit, kolik elektřiny spotřebují,

protože na provoz serverů
je třeba určité množství energie,

a i při své úspornosti má Google
nějakou nezbytnou spotřebu energií,

takže lze odhadnout,
kolik serverů mohou nanejvýš mít.

Také se můžete zaměřit na rozlohu
těch datacenter, která znáte,

a zjistit, jak jsou velká.

Kolik plochy zabírají?
Kolik serverových skříní se do nich vejde?

O některých datacentrech

můžete zjistit dvě informace.

Víte, kolik stály,

a protože mají smlouvu s místními úřady
na dodávky elektřiny,

můžete zjistit, kolik za ni platí,

a tím pádem víte, kolik energie spotřebují.

Pak se můžete podívat na poměr
mezi těmito čísly

a zjistit tak něco o jiném datacentru,

o kterém máte třeba jen jednu
z těch dvou informací,

například znáte jeho rozlohu.

Tak vás napadne, že spotřeba energie
by mohla být úměrná rozloze.

A totéž můžete udělat se spoustou jiných čísel,

s odhady celkové datové kapacity,

počtu serverů, počtu disků na každý server,

a pomocí informací, které máte,

přijít s modelem, který zpřesňuje
odhady toho, co zatím ještě neznáte.

Je to takové kroužení okolo čísla,
na které se snažíte přijít.

Je to docela zábava.

Není to složitá matematika,

není to vlastně o nic těžší
než vyluštit sudoku.

Takže jsem si všechny tyto informace prošel,

strávil den nebo dva jejich hledáním.

Na něco jsem ještě nekoukal.

Vždycky se můžete podívat
na pracovní inzeráty Googlu.

Získáte tak představu o tom,
kde mají lidi.

Občas si někdo při návštěvě datacentra

udělá fotku mobilem a dá ji na internet,

i když by se to dělat nemělo.

Ale je to způsob,
jak se dozvědět něco o jejich hardware.

A vlastně se můžete zaměřit
i na poslíčky s pizzou.

Ti vědí o všech datacentrech Googlu,

nebo alespoň o těch,
v nichž jsou nějací lidé.

Tak jsem došel ke svému závěru

a byl jsem si ním docela jistý,

vyšlo mi asi 10 exabajtů dat

napříč veškerou činností Googlu,

a pak dalších zhruba pět exabajtů

na off-line páskových jednotkách,

jichž je Google největším spotřebitelem na světě.

Přišel jsem tedy s odhadem

vypovídajícím o obrovském množství dat.

Je to o dost víc, než čím disponuje
jakákoliv jiná organizace na světě,

Je tu sice pár dalších konkurentů,

každého asi napadne NSA.

Ale pomocí stejných metod

se můžeme zaměřit i na datacentra NSA

a zjistíme, že ačkoli netušíme,
na čem přesně pracují,

je jasné, že jejich činnost
není takového rozsahu jako Googlu.

Když jsem to shrnul, přišel jsem

na odpověď na další otázku, a sice

kolik děrných štítků by to zabralo?

Na děrný štítek lze zaznamenat asi 80 znaků.

Do krabice jich nacpete zhruba dva tisíce.

A pak je naskládáte, řekněme,
k nám do Nové Anglie.

Pokryly by celé území

až do výšky téměř pěti kilometrů,

což je asi třikrát výš,

než kam sahaly ledovce
za doby ledové před 20 000 lety.

Je to dost nepraktické,

ale na lepší odpověď jsem nepřišel.

Napsal jsem to na svůj web.

Nečekal jsem, že by mi Google nějak odpověděl,

protože byli takoví tajnůstkáři
a dosud mi na žádnou otázku neodpověděli,

jen jsem to publikoval a řekl si,

no, asi se to nikdy nedozvíme.

Ale za několik týdnů
mi přišla zpráva od Googlu,

hej, někdo pro tebe má obálku.

Tak jsem si pro ni zašel, otevřel ji

a v ní děrné štítky.

Děrné štítky s logem Google.

A ve štítcích hromada dírek.

Říkám si, díky, díky,

co to tady máme?

Tak jsem si sehnal nějaký software

a začal je skenovat, a ukázalo se,

že to je rébus.

Byla tam zašifrovaná zpráva.

S několika kamarády jsme šifru prolomili
a uvnitř byla další šifra,

a potom nějaké rovnice.

Tak jsme je vyřešili,

a konečně se z toho
vyloupnul vzkaz od Googlu,

jejich oficiální odpověď na můj článek,

a to: "Bez komentáře."

(Smích) (Potlesk)

Mám rád tenhle typ výpočtů,

ale ne kvůli matematice.

Zabývám se matematikou,

ale nemám rád matematiku samu pro sebe.

Co se mi na ní líbí je,

že můžete vzít věci, které znáte,

a jen přesouváním symbolů po papíře

dojdete k něčemu, co jste zatím nevěděli

a co vás překvapí.

Dostávám spoustu hloupých otázek

a miluju, jak mi matematika dává sílu

na ně někdy odpovědět.

A někdy také ne.

Tuhle otázku jsem dostal od jednoho čtenáře,

anonymního čtenáře,

v předmětu zprávy stálo jen "Důležité"

a toto byla celá zpráva:

"Kdyby lidé měli kolečka a uměli létat,

jak bychom je rozlišili od letadel?"

Důležité. (Smích)

Takže myslím, že na některé otázky

je i matematika krátká.

Děkuji vám.

(Potlesk)