Óraparadoxon

óra J.

Egy scifi történet fizika-órára:  A BÁZIS 

Az előző fejezet a folyékony levegőről szólt. Műfaji besorolását tekintve talán scifi-nek mondhatnánk. Célját tekintve azonban általános iskolás tananyag.  Fantasztikumból indul ki, mert felteszi, hogy a föld felszíne extrém módon lehűl, a levegő kifagy és folyékony óceánná alakul át.

     Ez teljesen valószínűtlen egyébként, bár elvileg nem zárható ki. Ugyanakkor lehetőséget biztosit arra, hogy újszerű nézőpontból számos alapvető fizikai jelenséget elemezzünk. A felvetett téma a különleges ismeretek és bizarr ötletek, meglepő megoldások garmadáját zúdítja lábunk elé. 

     Mindezek bőven kitöltenének akár egy scifi könyvet is. Hogyan is férhetne bele mindez egy fizika óra anyagába? Hát úgy, ahogyan az előző leckében láttuk: Megcsonkítva, lerövidítve, szűkszavú előadásmódban, félig feltett kérdésekkel és alig-válaszokkal. Feltételezi, hogy egy jól felkészült fizika tanár áll a háttérben, aki ráirányítja a figyelmet a rejtőző problémákra.  Megválaszolja a feltett kérdések sokaságát.

   Az alábbiakban először a fizika tanárt, a konzultációt igyekszünk pótolni, kicsit részletesebben feldolgozva az előző fejezet anyagát.

   Kezdjük a téma feldolgozását a földfelszín hirtelen lehűlésének kérdésével. Racionális indokot nem igen találunk, azonban átvehetjük a kiváló angol csillagász, fizikus és asztronómus, Fred Hoyle ötletét. Eszerint a világűrből jön egy intelligens kozmikus fekete felhő, amely rátekeredik a Napra.  Onnan figyeli kíváncsian a földlakókat, de közben leárnyékolja a Nap sugarait.  Létezhet ilyen felhő? Nem, de scifi ötletnek kiváló.  Érdekes lenne itt egy közelítő számítás, hogy ez esetben mennyi idő alatt hűlne le a föld felszíne -200 ºC alá.  Még nem volt szerencsém ilyen számítással találkozni. 

   Tekintsük meg újra az ominózus főábrát! 70 méter magas folyékony levegőtenger, amelyből éppen hogy kilátszik a 20 emeletes toronyház.  A tetőn egy helikopter várakozik, lejjebb egy csónak van  kikötve. 

      A ház lábánál, a bejárat előtt az úttesten egy gépkocsi parkol. Utóbbi persze a folyékony levegőóceán mélyén, a tengerfenéken. A tárgyakat nézve úgy tűnik, hogy nappal van. Eszerint a fekete felhő mégis csak enged valamicske napfényt, ha a hőenergiát vissza is tartja. Ennek ellent mondani látszik a fekete égbolt. Vegyük azonban tekintetbe, hogy a fejünk fölött nincs levegő, amely elvégezné a napsugarak szórását kellemes, kékes derengésű égboltozattá való átalakítását.

     A háztető peremén nem űrhajósok állnak, hanem apa és gyermeke. Abban a hatalmas szerencsében részesültek, hogy űrruhához jutottak. Ezt felöltve egyre feljebb és feljebb menekültek az emelkedő folyékony levegőtenger elől.  Ez a folyadék elöntötte a lépcsőházat, behatolt az ajtók résein a lakásokba, és kitöltötte az épületet.  Fölötte az épület folyadékmentes, és levegő mentes. Ez maga a világűr, ott nincs levegő, ott nincs normális élet.

  Tegyük föl, hogy mi magunk vagyunk azok a kétes szerencséjű emberek, akik ott állnak a ház tetején.  A hátunkra szerelt életmentő hátizsákban még 1-2 órára van oxigén ill. villamos energia az űrruha fűtésére.  A helyzet reménytelennek tűnik, ha a látványból indulunk ki. A végtelen folyékony levegőtenger felszínéből itt-ott talán kiemelkednek magas építmények, de azok ugyanolyan kietlenek, mint ez a toronyház, ahol éppen állunk. Mi azonban hallottunk egy különlegesen fölszerelt menedékhelyről, amely biztosítja az életfeltételeket, csak el kellene jutni odáig valahogyan. Repülve, evezve, úszva. Mindegy, hogy hogyan, de minden áron!

      Hurrá itt áll egy helikopter! Benzinnel feltöltve, indulásra készen!  Üljünk be és önindítózzunk! A motor forog, de nem ugrik be. Persze, hiszen nincs levegő! De hiába is járna a motor, hiszen a helikopter rotorjai is csak levegőben adnak emelőerőt. Ez egy reménytelen eszköz.  Szálljunk ki belőle és próbáljunk valami mást.

      Nem messze tőlünk úszik egy csónak a tenger felszínén. Kötéllel odahúzhatjuk   az   épülethez,  de   mielőtt  beszállnánk,  nézzük meg alaposan. Ez a csónak nagyon gyanúsan viselkedik.  Így üresen is rendkívül mélyre merül.  Persze, hiszen a folyékony levegőhétszer ritkább, mint a víz, ezért hétszer kisebb felhajtóerőt ad. Ne kockáztassuk meg a beszállást, ez szinte biztosan el fog süllyedni alattunk.  Sajnos e pillanatban kútba esett az a reménységünk is, hogy úszva menekülünk. Mi is elsüllyednénk, elnyelne bennünket a szokatlanul ritka folyadék.

      A Szkafander ellátó egységéből előbb-utóbb kifogy az oxigén.  Választhatunk: vagy megfulladunk, vagy beugrunk a levegőtengerbe.  Ha már úgyis mindegy, tegyük az utóbbit!  Kétségbe esett bátorsággal kiállunk a tető peremére, és talpast ugrunk a tengerbe, közben gondolatban befogjuk az orrunkat, továbbá behunyjuk a szemünket. Sokkal kisebbet csobbanunk, mint ahogy azt vártuk és sokkal kevésbé üt meg a folyadék. Nem csoda, hiszen sokkal könnyebben spriccel szét a folyékony levegő bele zuhanó testünk alatt. Ez talán oldja a kétségbeesett pánikot és lesz elég merszünk kinyitni a szemünket. Ni csak, hiszen látunk! Látjuk, ahogy sebesen süllyedünk lefelé a toronyépület ablakai előtt.  Túl kicsi a folyadék felhajtó ereje, ezért valahogy fékezni kell magunkat, hogy ne csapódjunk túl gyorsan a talajba. Tárjuk ki a karjainkat, így egy kicsit lelassulunk.  Ezzel a mozdulattal egyben stabilizáljuk a testhelyzetünket és a végén talpra esünk.

      Még néhány másodperc és ott állunk az úttesten a toronyház előtt. Bár ez jelentős megkönnyebbülés számunkra, de nincs időnk sokat örvendezni, mert még mindig nincs levegőnk, fuldoklunk. Most kellene egy csoda, de legalábbis egy mentő ötlet. 

      A megoldás ott van az orrunk előtt, bár nem látszik.  Ez maga a folyékony levegő.  Nyissunk egy rést a szkafander légzőkészülékén és engedjünk be egy gyűszűnyit a folyadékból.  Ha szerencsénk van és e folyadék éppen egy fűtőszálra kerül, akkor ott gyorsan elpárolog, és ily módon egy adag levegőhöz jutunk.  Hosszú időre biztosítjuk a levegőellátásunkat, ha e műveletet megfelelő ritmusban ismételgetjük. „Lélegzem, tehát vagyok!” – Kiálthatunk fel boldog örömmel, sokkal alapvetőbb szinten idézve a görög filozófus ismert mondását.

      Vajon tudunk-e a levegőtenger mélyén mozogni, gyalogolni? Lám sikerül! A súlyunkból nem sokat vesztettünk. Talpunk jól tapad az aszfaltra. A folyadék közegellenállása pedig kicsi, olyan mintha térdígérő vízben gyalogolnánk.  Megkaptuk az esélyt a sorstól, hogy gyalogolva bár, de elérjük a bázist.  Azonban várjunk még ezzel egy kicsit.

      Ha eddig nem fagytunk meg, akkor hálát kell adnunk ruhánk tervezőjének és kivitelezőjének.  A folyékony levegő ugyanis jóval intenzívebb hűtést ad mint a világűr. Közvetlenül érintkezve a ruhánkkal hővezetés útján hűt bennünket, míg a világűr esetén csak hősugárzással kell számolni.  A mi űrruhánk tehát extra hőszigeteléssel rendelkezik, és talán az elektromos fűtése is intenzívebb.

      Most nézzünk körül és vegyük észre a közelben parkoló személygépkocsit.  Menjünk oda, nyissuk ki az ajtaját és üljünk bele.  Reménykedjünk a csodában, hogy be tudjuk indítani.  Ehhez az szükséges, hogy szuper akkumulátor legyen benne, amely elegendő áramot ad a motorblokk felmelegítéséhez, a benzintartályban lévő benzin megolvasztásához stb. Most jöhet az önindítózás. Ha sikerült, akkor bekövetkezett a csoda, a szuper akkumulátor képes volt beindítani az autó motorját! A motor üzemeléséhez levegő van bőven, ámbár csak folyékony formában.  Sebaj, valahol a légbeszívó csonknál elektromosan ezt is fölmelegíti az akkumulátor.  Így a motor normál nyomású gáznemű levegőt kap.  Adjunk gázt, hogy pörögjön a motor és töltse az akkumulátort. 

      Sajnos a motor üresjáratban nem termel elegendő hőt, ezért az utasteret nem tudja fűteni.  Tegyük fel, hogy az autó fel van készítve extra hidegre.  Az utastérnek van elektromos fűtése, amit most bekapcsolunk. Varázslatos élményben lesz részünk, amint látjuk, hogy a fűtőszálakon légbuborékok keletkeznek, amelyek fölszálnak az utastér tetejére, a mennyezetre.  Egyre több és több levegő gyűlik össze és kezdi lefelé kiszorítani a folyékony levegőt. A végén eltűnik a folyadék, és az utastér tele lesz belélegezhető levegővel.  Kevéske levegő szökik az ablak résein, de annyi éppen kell a légcseréhez, némi folyékony levegő beszivárgásához.

      Most kapcsoljunk sebességbe és induljunk el!  A kocsi tényleg elindul, jól halad és elég jól vezethető.  Ne siessünk, szép komótosan haladjunk. A folyékony levegőnek nagyságrendekkel nagyobb a közegellenállása, ezért nem is tudnánk gyorsan menni. Nem is szükséges, hiszen a BÁZIS csak néhány utcányira van tőlünk. Igen kényelmesen autózhatunk, hiszen szembeforgalomra, vagy pláne forgalmi dugóra nemigen kell számítanunk.

      Íme megérkeztünk a mentsvárhoz, a BÁZIShoz.  A hitetlenek kedvéért rá is van írva a homlokzatára: BÁZIS.  Igen igaz, hogy ez egy közönséges családi háznak tűnik, azonban mint látni fogjuk fel van készítve a különleges helyzetre.  Nincs benne semmi szuper-technika, mint azt sokan gyanítanánk.  Egyszerű ma ismert eszközökkel készítették fel az extrém helyzetre és képes biztosítani az életfeltételeket.

      Nyissuk ki az ajtót, de legyünk nagyon elővigyázatosak! Kis helységet,  az előszobát látjuk magunk előtt.  A folyékony levegő bezúdul alul, míg felül, kibuborékol a benne lévő normál levegő.  Várjuk meg e cserét, majd lépjünk be az előszobába és zárjuk be magunk után a bejárati ajtót.  Körülnézve észrevesszük a radiátort, mely meleget szállít a térbe, és barátságos légbuborékok indulnak a mennyezet felé.  Várjunk türelemmel, míg a légnemű levegő egyre lejjebb kerül és kiszorítja a folyékony levegőt.  Esetleg gyorsíthatjuk is a folyamatot egy víz pumpa segítségével, mely alul kinyomja a helységből a folyadékot.

      Most kopogunk a szobaajtón, amely először résnyire nyílik, majd a házigazdák beengednek bennünket. Természetesen nem győzünk hálálkodni.  A szoba kellemes meleg, nyilván alaposan hőszigetelték a családi házat. Hőszigetelő lapokkal, ásványgyapot paplannal, epoxigyantával stb. A szigetelésnek vízhatlannak és légzárónak kell lennie, hiszen ha belefolyna a folyékony levegő, úgy intenzív hűtő hatást fejtene ki.  

     Miközben levetjük a szkafandert, észrevesszük, hogy minden helyiség falából kis csövek vezetnek ki a szabadba, mintegy 2/3-ad magasságban.  Ezek állítják be a levegő nyomását a külső folyékony levegőtenger nyomásához igazodva.  A lábazat kívülről túlnyomást kap, méghozzá elég nagyot, de hiszen a lábazat erős. 

     Ugyanakkor a pipacső feletti légtér a szobában túlnyomásos, a külső levegőóceánhoz mérten, ezért szét akarja nyomni a falakat, és föl akarja emelni a mennyezetet.  Föl is emelné azt, ha a házigazdák nem raktak volna a padlásra arasznyi vastag kavicsréteg nehezéket.  (Aki ezen meglepődik az számoljon utána.) A pipa alakú csövek egyben a légcserét is biztosítják amennyiben az elhasznált levegő ott csöndesen kibuborékol, míg némi folyékony levegő szivárog be az ajtóréseken.  Ez utóbbit aztán meg kell melegíteni. 

      Első technikai kérdésünk az lesz, hogy honnan származik a jó meleg. Talán gázfűtése van a háznak? Kérdésünkre a háziak elvezetnek a belülről átjárható garázsba, amely szintén hőszigetelt és légzáró.  Ott áll a központi kazán, amely vegyes tüzelésű, szénnel, fával vagy olajjal fűthető.  Ebből indulnak a cirkófűtés csövei a lakás összes helyiségébe.  De hová távozik a füstgáz? Természetesen egy kéményen át mely újra csak 2/3 magasságban vezet ki a falból.  A helység túlnyomása biztosítja a megfelelő cirkulációt, azaz hogy a meleg levegő kifelé a folyékony levegőóceánba vigye a füstgázt. 

      Ugyancsak a garázsban kapott helyet az elektromos Diesel motor és egy áramtermelő dinamó. Ez biztosítja a ház áramellátást a megszokott 220 voltos váltóáramot. A garázsban minden talpalatnyi helyre szükség van a készletek tárolására:  Élelmiszer, víz, tüzelőanyag, hajtóanyag.

      A lakásban van tv, rádió és telefon, azonban ezek nem működnek. Rövid töprengés után magunktól is rájövünk, hogy miért.  Nincs földi adás, a bázis csak Önön magára számíthat.

      Meddig tartható fönt az élet a bázison? Talán néhány hétig, hónapig, évig.  A készletek mennyiségétől függ. Hosszútávon biztosan nem. Abban kell reménykedni, hogy újra kisüt az éltető nap, és elárasztja energiájával a Föld felszínét. Ekkor újra élhetővé, lakhatóvá válik bolygónk, ahogy ezt már megszoktuk, ahogy ezt momentán olyannyira természetesnek vesszük.

Tassi Tamás

aparadox.hupont.hu

 E cikk eredetijének nyomtatható változata A4-es jpg formában elérhető a következő helyen:

Az, hogy weboldal ingyen annyit jelent, hogy minden ingyenes és korlátlan: weboldal ingyen.

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat