На Земле проживает немногим больше семи с половиной миллиардов человек, общий вес которых составляет примерно 400 миллиардов килограмм. Огромная масса с огромным потенциалом. Что, если мы все прыгнем сразу? Отбросим практическую абсурдность данного вопроса — сможем ли мы хотя бы в теории «отфутболить» нашу планету, и если да, то как далеко?
Первая проблема заключается в том, что население Земли примерно одинаково распределено по сферической поверхности планеты. Если мы все прыгнем каждый на своем месте, то ничего особенного не произойдет. Это как пнуть одновременно мячик со всех сторон, что нередко случается в футболе. В таком случае наш «мячик» останется на месте. Все наши прыжки и толчки нейтрализуют друг друга, что приведет… да ни к чему, в общем-то, не приведет.
Нас такое развитие событий никак не устраивает, по‑этому представим, что все люди могут собраться в одном месте. Так будет даже проще как минимум синхронизировать наш массовый прыжок. В качестве площадки для размещения всего человечества вполне подойдет территория равная Москве, то есть 2 500 квадратных километров. Используя законы сохранения импульса и энергии, в 2010 году физики из Университета Юго-Восточной Луизианы вычислили, что произойдет с Землей весом 6 600 000 000 000 000 000 тонн в этих условиях. Для простоты подсчетов ученые предположили, что средняя масса человека равна 50 килограммам (с учетом детей и экстратяжелых личностей), что по самым оптимистичным замерам человек может прыгнуть на 30 сантиметров в высоту, и что все мы прыгнем с одной и той же точки в один момент времени. И да, гравитационное поле у поверхности Земли постоянно и равно 9,8 Н/кг, а все, что может нам помешать (внешние силы от воздействия Луны и Солнца) мы не берем во внимание.
Хорошая новость: физики подсчитали, что наш гипотетический прыжок слегка толкнет Землю. Масса всего человечества составляет 0,000000000000001% от массы Земли. Так что если выражаться более точно, то за одну секунду наша планета переместится примерно на одну сотую радиуса одного атома водорода. Не густо. Может, в таком случае заданный микроскопический импульс будет бесконечным? Физики и тут разводят руками. После того, как все люди прыгнут, они приземлятся обратно на поверхность, другими словами двинутся к Земле. Как бы сложно ни было в это поверить, но и Земля в это время будет двигаться навстречу нам. Все вернется на свои места.
Ситуация очень похожа на сценарий, где есть два объекта очень разных масс, соединенных пружиной. Если вы раздвинете объекты, а затем отпустите, сила пружины снова соберет их вместе. Объект с меньшей массой двигается намного быстрее того, что тяжелее, но импульс есть и у одного, и у другого. По словам ученых, Земля и ее население в данном случае очень похожи на эти два объекта с разной массой, разве что в качестве пружины выступает сила тяжести.
В 2016 году астрофизики из Университета штата Огайо подсчитали, что при подобном прыжке раздастся сильнейший хлопок в 200 децибел. Для сравнения, реактивный двигатель при взлете грохочет на 150 децибел, а наш болевой порог составляет 120 децибел. Земля начнет дрожать, и если прыжок произойдет у берега, это может вызвать цунами с волнами высотой до 30 метров. Прыжок также может привести к землетрясению силой 4−8 баллов. Последствия могут быть чертовски серьезными: будут разрушены мосты, железные дороги, линии электропередач и здания.
Тем не менее, в космосе все останется без изменений. Извините, но более семи миллиардов прыгающих людей не лучший способ изменить орбиту Земли, как бы круто это ни звучало.
