А что, если?.. Научные ответы на абсурдные гипотетические вопросы - Рэндалл Манро

Предположим, что мы строим мост с использованием самой распространенной детали LeGo[123], кирпичика 2 × 4 шипа.

Используя данные, который предоставил мне Дэн Богер, коллекционер Lego[124] и владелец большой базы данных по конструктору (http://thePeeron.com), я получил следующую приблизительную оценку: одна из 50– 100 деталей – это кирпичик 2 × 4. Значит, существует примерно 5–10 миллиардов кирпичиков 2 × 4: этого более чем достаточно для нашего моста шириной в один кирпичик.

Выдержать автомобиль

Конечно, если мы хотим, чтобы наш мост был пригоден для транспорта, нам придется сделать его чуточку пошире.

Возможно, имеет смысл сделать мост понтонным. Атлантический океан довольно глубокий [источник не указан], и мы хотели бы по возможности избежать необходимости строить сваи из Lego в 3 мили высотой.

При соединении кирпичики Lego не образ уют водонепроницаемых швов[125], а пластик, из которого их делают, плотнее воды. Это не проблема: если покрыть кирпичик слоем герметика, то он станет значительно менее плотным, чем вода.

Каждый вытесненный кубический метр воды позволяет мосту нести нагрузку в 400 кг. Типичная легковая машина весит чуть меньше 2000 кг, так что мосту потребуется как минимум 10 кубических метров Lego на каждую машину.

Если сделать мост толщиной в 1 метр и шириной в 5 метров, он должен держаться на плаву без особых проблем (хотя он погрузится в воду довольно глубоко) и будет достаточно прочным, чтобы по нему могли ездить автомобили.

Детали Lego довольно прочные: согласно одному репортажу BBC[126], можно поставить один на другой четверть миллиона кирпичиков 2 × 2, прежде чем самый нижний будет раздавлен.

Первая проблема нашего проекта заключается в том, что в мире недостаточно деталей Lego, чтобы построить мост такого размера. Вторая проблема – это океан.

Сверхмощные силы

В Северной Атлантике часто штормит. Хотя наш мост проходит вдалеке от самых быстрых частей Гольфстрима, он тем не менее подвергнется влиянию сильных ветров и волн.

Насколько крепким будет наш мост? Благодаря исследованиям Тристана Лостро из университета Южного Квинсленда, у нас есть данные о прочности соединений Lego при растяжении. Тристан, как и BBC, пришел к выводу, что кирпичики Lego поразительно прочные.

Оптимальный материал для нашего проекта – длинные и широкие пластины (10 × 6 шипов), уложенные «в перевязку»:

Мост вышел бы очень крепким – его прочность на растяжения была бы сопоставима с прочностью бетона, – но все же недостаточно крепким. Ветер, волны и течения выгнули бы центр моста в сторону, создав огромное натяжение.

Традиционный способ решения такой проблемы – зафиксировать понтонный мост, прикрепив его ко дну, чтобы тот не смог слишком сильно сдвинуться в ту или иную сторону. Если мы, помимо кирпичиков Lego, используем тросы, нам, возможно, удастся прикрепить нашу конструкцию к морскому дну[127].

Но проблемы на этом не заканчиваются. Будь наш мост перекинут через спокойный пруд, по нему могли бы ездить машины, но мост через океан должен быть достаточно высоким, чтобы оставаться над водой, когда о него разбиваются волны. Средняя высота волны в открытом океане может достигать нескольких метров, так что поверхность нашего моста должна возвышаться над водой на высоту как минимум 4 м.

Можно сделать нашу конструкцию более плавучей, добавив воздушные мешки и полости, но кроме того, придется сделать ее шире – иначе мост перевернется. Это значит, что потребуется больше якорей с поплавками, которые не позволят якорям затонуть. Но эти поплавки создадут еще больше натяжения, что еще больше усилит напряжение тросов и потянет наш мост вниз, а значит, потребуется еще больше поплавков…

Морское дно

Если же мы решим построить мост наш мосто на опорах, стоящих на морском дне, у нас возникнет еще несколько проблем. Под таким давлением мы уже не сможем позволить себе оставить внутри кирпичков воздушные полости для плавучести, а значит, конструкции придется выдержать как минимум свой собственный вес. Чтобы противостоять океанским течениям, нам пришлось бы сделать опоры как можно более мощными и толстыми. В конце концов выяснится, что мы, по сути дела, строим поперек океана дамбу.

Одним из побочных эффектов нашего строительства было бы прекращение циркуляции воды в Северной Атлантике.

Климатологи, с которыми я пытался обсудить эту проблему, сказали мне, что это, «вероятно, плохо»[128].