Maailmankaikkeuden asuttaminen

Tehtävä: Eräässä Maailmankaikkeudessa on 500 miljardia galaksia, joissa jokaisessa on 200 miljardia tähteä, joista joka kymmenenennessä on planeetta joka melko helposti on muokattavissa ihmiselle kelpoiseksi paikaksi elää ja planeettaan mahtuu keskimäärin 10 miljardia ihmistä. Tällä hetkellä siinä Maailmankaikkeudessa on vain yhdellä Maapallo nimisellä planeetalla elämää. Sen väkiluluku on kasvanut eksponentiaalisesti 1700-luvulta lähtien ylläolevan kuvan mustan käyrän mukaisesti. Punainen käyrä esittää käyrää, jossa väkiluku on tasaisesti 1.0076 kertaistunut vuodessa vuodesta 1700 lähtien, jolloin se oli 640035774. Punainen käyrä näyttää napsahtavan melko hyvin tähänastisen lisääntymisen kanssa, joten tuota 1.0076 kertaistumista voidaan pitää hyvänä ekstrapolointi arvona.

Kysymys: Minä vuonna ihminen on asuttanut Maailmakaikkeuden, jonka jälkeen tuo 1.0076 kertaistuminen vuodessa täytyy säätää 1.0000 kertaistumiseksi? Tehtävässä oletetaan tietysti, että avaruusmatkailu on hallinnassa.

Ajamalla allaoleva ohjelma:

rebol[]
g: 5E+11 ;galaksien lukumäärä
g: (g * 2E+11) / 10 ; asuttavien planeettojen lukumäärä
g: g * 1E+10 ; maailmankaikkeuteen mahtuvien ihmisten lukumäärä
väkiluku: 640035774
vuosi: 1700
until [
print [vuosi " " väkiluku]
väkiluku: väkiluku * 1.0076
vuosi: vuosi + 1
väkiluku >= g
]
halt

Saadaan vastaukseksi vuosi 8753.

Syntisimmät tupruttelijat

Tein datamingia tutkiakseni missä maassa ovat maailman syntisimmät tupruttelijat. Yhdistin vuoden 2013 maiden väkiluvut ja vuoden 2010 hiilidioksidipäästöt. Pahimmat tupruttelijat ovat Trininad and Tobagossa, jossa asukas tuottaa vuodessa keskimäärin 38164 kg hiilidioksidia. Suomi pärjää aika huonosti ollen 22., tosin olemme vähemmän syntisiä kuin Virolaiset, jotka ovat sijalla 20. Ruotsi 77. Kiinaa tunnutaan pidettävän pahana tupruttelijana, mutta per capita siellä tuotetaan 6077 kg hiilidioksidia ja Kiina on sijalla 63. Kärkipäässä ovat tietysti suuret Persianlahtea ympäröivät maat. Yhdysvaltojen voidaan sanoa kyllä olevan pahin tuprutteelija maa. Siellä asustaa maailman kymmeneksi syntisimmät tupruttelijat (17097 kg hiilidioksidia per capita) ja heitä on 313,9 miljoonaa!

Taulukko 214:stä listatusta maasta on tuolla: http://petke.info/ilmasto/tupruttelijat.html

Lähdeaineisto:
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_carbon_dioxide_emissions
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_population

Evoluution matemaattinen todistus

Cyanobakteeri voi kaksinkertaistaa populationsa neljä kertaa päivässä*), siis bakteerien määrä 16 kertaistuu vuorokaudessa. Olkoon 10 000 bakteerin populaatio, joka lisääntyy tuolla tahdilla. Sitten syntyy yksi mutaatio, mikä pystyykin 17 kertaistamaan itsensä vuorokaudessa. Kuinka kauan kestää, että mutaaatio on vallannut 99% populaatiosta?

Vastaus: 230 vuorokautta

http://petke.info/bacevol.r

http://petke.info/bacevolgraaf.r


Tosin tarkastelu on kovin teoreettinen, sillä 230 vuorokauden kuluttua bakteereja olisi noin 3.52E+280 ja maailmankaikkeudessa on vain noin 1.57E+81 protonia. Eli koska populaatiota täytyy "hieman" :) rajoittaa, niin syntyy kamppailua elintilasta ja hengissätaistelua. Bakteerit, jotka pystyvät keskenään yhteystyöhön toisten kanssa pärjäävät paremmin ja näin kehittyvät monisoluiset eliöt.

viite: http://en.wikipedia.org/wiki/Bacterial_growth
"Under controlled conditions, cyanobacteria can double their population four times a day."

Alku - onko menneisyys ikuinen?

Ajanhetki 0 on yhtä saavuttamaton kuin valonnopeus. Aika on tapahtumia ja mitä useampia tapahtumia sekunnissa tapahtuu, sitä hitaammin käy aika. Kuin hidastetussa filmissä. Maailmankaikkeuden alussa ajan nopeus oli äärettömän hidas. Siksi filmiä takaisin päin kelatessa emme koskaan saavuta ajanhetkeä 0.

Laskuja

Hahmottaakseni mikro- ja makromaailman suuria ja pieniä lukuja laskeskelin huvikseni yksinkertaisia kerto- ja jakolaskuja. Erityisesti pisti silmään Planckin pituuden pienuus.

1. jos maapallo kutistuisi vetyatomin kokoiseksi, olisi lähin tähti 33.2 cm etäisyydellä
2. jos maapallon halkaisija kutistuisi 0.1 millimetriksi, olisi lähin tähti 313 km etäisyydellä
3. jos vetyatomi kasvaisi Linnunradan kokoiseksi, kasvaisi Planckin pituus 0.146 millimetriksi
4. yhden Teratavun kovalevyasemassa on 8796093022208 bittiä eli 44 kertaa enemmän kuin linnunradassa tähtiä
5. jos hiekkakuutiossa, jossa yksi hiekanjyvä vie tilaa kuutiomillimetrin, olisi yhtä monta hiekanjyvää, kuin maailmankaikkeudessa on tähtiä, olisi hiekkakuution sivun pituus 46 km
6. jos ajaisin avaruusautolla Aurinkoon nopeudella 200 km/h, saavuttaisin Auringon 85 vuodessa

Jos jokin yo. tuntuu epäuskottavalta, niin laskut voi tarkistaa: http://petke.info/lasku3.r

*): Linnunradassa on noin 200 miljardia tähteä ja maailmankaikkeudessa noin 500 miljardia galaksia. Jos galaksimme on tyypillinen, on maailmankaikkeudes noin 1E+23 eli satatuhatta miljardia miljardia tähteä.

Maailman väkiluku ja globaali lämpötila

Kun yhdistää maailman väkiluku käyrän ja lämpötila käyrän näkee heti selvän korrelaation:

Maapallon globaalin lämpötilan nousu johtuu siis ihmisten lukumäärän kasvusta. Tämä on ymmärrettävää, sillä ihmisten lukumäärän kasvu korreloi rakennetun ympäristön kasvua. Rakennettu ympäristö muuttaa Auringosta tulevan sähkömagneettisen säteilyn huomattavasti tehokkaammin lämmöksi kuin ei-rakennettu ympäristö. Esimerkiksi asfaltti kuumenee huomattavasti Auringon säteiden osuessa siihen. Samoin talojen katot.

Se lämpöenergia, millä taloja (joita lisääntyneen ihmismäärän takia on useampia) lämmitetään siirtyy myöhemmin tietysti ulkoilmaan. Tästäkin syystä varsinkin talvella mitataan erityisesti kaupunkien lähellä korkeampia ilman lämpötiloja ja nämä korkeammat lämpötilat eivät johdu kokonaan lisääntyneestä hiilidioksidista, vaan yksinkertaisesti siitä, että ilmaa lämmitetään.

Jos joku epäilee, että olisin hatusta vetänyt nuo siniset pallukat, niin ei. Tein tarkkaa työtä ja piirsin ne ohjelmallisesti: http://petke.info/data.r

Tutkimuksessa käytetty aineisto:
http://en.wikipedia.org/wiki/World_population_estimates
http://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs_v3/


EDIT: Tää oli paskahupitutkimus, mutta jostain se oli aloitettava tää blogi. Kyllä lämpeneminen johtuu ihmisen aiheuttamasta CO2:n määrän lisääntymisestä ilmakehässä.