Quanto volume um humano liquefeito precisa?

Um grupo de alienígenas está partindo para salvar a raça humana da extinção causada por uma monstruosidade Lovecraftiana.

Para realizar essa façanha, eles vão para a Terra a fim de colher tantos humanos quanto possível para reiniciar a corrida, mantendo o máximo de diversidade possível no pool genético.

O fato é que os alienígenas não têm tempo para se apresentar e fazer com que os humanos se resolvam. Então, eles chegam um dia e começam a abduzir pessoas para um bem maior. Para armazenar os humanos que adquiriram, eles os liquefazem em -para economizar … quanto espaço em sua nave exatamente?

Eu gostaria de saber quanto volume uma pessoa liquefeita ocupa se eles foram armazenados no recipiente mais espacialmente econômico (um cubo ou retângulo, embora os cilindros possam ser necessários se estiver sob pressão.)

As faixas etárias que eu gostaria são:

  • Crianças

  • Adolescentes

  • Adultos

(Não questione como eles são liquefeitos apenas para voltarem normalmente depois. Estamos lidando com a Clarketech aqui.)

Comentários

  • Os comentários não são para discussão extensa; esta conversa foi movida para o chat .
  • O mesmo volume que eles ocupavam antes da liquefação. Uma mudança no estado da matéria não cria ou aniquila qualquer matéria. Para os números do verso do envelope, a densidade humana é aproximadamente igual à da água, então ~ 1 litro / kg.
  • Podemos atender aos requisitos ao contrário? A liquificação pode não ser para economizar espaço em cada ser humano individual. Mas em todo o grupo. Para simplificar a ideia, os humanos precisam de espaço para respirar e se mover, os que estão no fundo da pilha acabam como líquidos de qualquer maneira. Apenas a crosta, as camadas externas eram viáveis. A vantagem dos humanos liquefeitos é que eles não ‘ têm esses requisitos, você só precisa de um recipiente grande o suficiente e a forma não importa, isso também é uma grande vantagem no design de espaçonaves. Na verdade, humanos liquefeitos ocupam mais espaço, acrescentamos muito fluido de lubrificação. estava pegajoso na parede do pipeline
  • Seu agente do FBI manda lembranças. Ele estava com um pouco de medo de falar com você pessoalmente.

Resposta

Quão boa é a liquefação?

A resposta de L.Dutch é o conceito certo, mas seus números estão errados. 6 litros é a inalação máxima de um homem adulto médio; no entanto, os homens têm capacidade muito maior do que as mulheres e a respiração normal não infla totalmente o pulmões. O volume de 62 litros de um adulto médio assume um volume de inalação em repouso que, na verdade, fica próximo a 2,5 litros de ar nos pulmões (durante a respiração normal em repouso entre os sexos). Os volumes dos gases gastrointestinais variam muito ao longo do dia, mas a média é cerca de 1 litro. Isso significa que sua equação deve ser semelhante a 3,5 / (62 + 3,5) = 5%; portanto, você obtém apenas uma redução de 5% no volume absoluto.

Dito isso, mais uma economia importante está na remoção dos espaços vazios ao redor do corpo. Um ser humano médio tem 160x39x23cm, que é 143,52 litros. Quando você compara isso ao estado líquido de 58,5 litros de um humano, você obtém 1 43,52 / (143,52 + 58,5) = 71%; portanto, sua redução no volume prático seria de 71% em comparação com nos empurrar em caixas.

Isso resultará no seguinte:

Age Group | Avg. Whole Weight | Avg. Volume ----------------------------------------------------- 2yr old Toddler 12,000 g 11,100 cm^3* 13yr old Teenager 45,000 g 41,600 cm^3* Adult 62,000 g 58,500 cm^3 *Due to lack of data, child volumes are based on mathematical ratios compared to adults. Different childhood ratios of bone, muscles, organs, etc might impact these figures. 

Projetando a embalagem:

Para embalar seus humanos dessa forma, coloque seus restos em grandes sacos plásticos, como sacos de soro. Isso irá manter seus restos mortais separados, estéreis e desperdiçar muito pouco espaço.

Dito isso, como alguns fluidos, como o ácido do estômago, reagiriam com outros fluidos, como pedaços de cérebro, você pode, na verdade, querer armazenar certos substâncias biológicas separadamente, em vez de em um grande saco para garantir que você ainda tenha todos os mesmos compostos saindo como você tinha entrando. Isso pode significar um sistema complexo de “desmontagem” do corpo humano em sacos separados em vez de apenas jogá-los em um liquidificador. Isso pode levar a algum desperdício de espaço inesperado, pois você começa a precisar contabilizar muitos materiais de saco total, lacunas de ar entre os sacos e espaço possivelmente desperdiçado em quaisquer caixas que você usa para manter todas as bolsas humanas líquidas organizadas. É difícil dizer quanto espaço será desperdiçado sem se aprofundar REALMENTE na bioquímica humana e no design industrial para determinar quantas sacolas e de que tamanho você precisa; então, vamos apenas dizer que ainda será mais eficiente do que boxear humanos inteiros, mas talvez mais perto de um 50-60% de economia se você for assim.

insira a descrição da imagem aqui

Mas, seus alienígenas poderia fazer melhor

Geralmente, eu concordo com a avaliação de Carl de que você não precisa trazer pessoas inteiras, mas clonar humanos requer grandes úteros artificiais e muito trabalho para seus alienígenas ficarem por perto. há 20 anos esperando que tenhamos uma população adulta funcional enquanto nosso DNA sintetiza todos os compostos complexos (proteínas, gorduras, ácidos nucléicos, carboidratos, etc.) que constituem um adulto.

Em vez de uma pasta que é 60% de água, você poderia desidratar a polpa humana em uma “refeição de carne e ossos”. Este é um termo industrial que se refere aos restos desidratados e triturados de um animal. Uma vez que qualquer planeta para o qual eles estão nos trazendo conteria inevitavelmente muita água, eles só precisariam reidratar nossos restos como parte do processo de reconstituição usando a água do nosso novo mundo. https://en.wikipedia.org/wiki/Meat_and_bone_meal diz que farinha de carne e ossos contém em média 4 a 7% de água (usarei 5% para simplificar a matemática ); portanto, se você reduzir o corpo humano de 60% de água para 5%, estará eliminando cerca de 55% da massa total de um ser humano.

De acordo com calcert.com , farinha de carne e osso solta tem uma densidade de 0,72 g / cm ^ 3. Isso é um pouco menor do que nossa densidade líquida porque o pó terá espaço para ar, mas ainda terá uma densidade menor volume total do que os humanos líquidos, permitindo que os alienígenas transportem todos os nossos compostos complexos necessários para nos recompor.

Isso resultará no seguinte:

Age Group | Avg. Whole Weight | Avg. Dry Weight | Avg. Volume ----------------------------------------------------------------------- 2yr old Toddler 12,000 g 5,400 g 7,500 cm^3* 13yr old Teenager 45,000 g 22,250 g 30,902 cm^3* Adult 62,000 g 27,900 g 38,750 cm^3* *Due to lack of data, meat and bone meal density is based on animal meal. Human meal might be slightly more or less dense. 

Se os restos forem selados a vácuo como café, você pode aumentar a densidade da sua refeição para ser justa um pouco mais de 1 g / cm ^ 3; no entanto, os vácuos fazem com que a maioria dos compostos orgânicos se decomponham; portanto, dependendo de quão avançada é sua tecnologia alienígena, ela determinará o quanto eles podem compactar com segurança seus restos humanos.

Voltando ao volume prático de um ser humano, isso significa que você chegará a algum lugar b entre uma redução prática de 79 e 84% no volume, convertendo as pessoas em farinha de carne e ossos. Isso é cerca de 34-53% mais eficiente do que a liquefação (ignorando quaisquer diferenças nos processos de embalagem). Se você optar pela liquefação em sua história, sugiro dar uma breve explicação sobre por que você não pode desidratar os restos mortais humanos.

Projetando a embalagem:

Outra possível vantagem de remover água do corpo humano é que isso torna o congelamento muito menos destrutivo. A água se expande ao congelar, o que causa estragos nas outras moléculas que estão sendo congeladas com ela. A equação de Arrhenius mostra que, à medida que as coisas esfriam, as coisas que reagem a temperaturas mais altas param de reagir umas com as outras. Isso significa que você pode congelar profundamente o ácido do estômago e os pedaços desidratados do cérebro sem que eles reajam um com o outro, de forma que você possa obter uma eficiência ainda melhor de sua embalagem, mantendo-nos em um recipiente bem frio.

Mesmo sob estados de baixo vácuo, plástico selado a vácuo e cubos de folha são provavelmente a melhor maneira de armazenar e separar restos mortais porque eles mantêm um recipiente separado estéril, leve e facilmente armazenado para cada humano e podem ser moldados em cubos para eficiência de espaço ideal . Para descobrir o quão grande esses cubos devem ser, devemos olhar para a extremidade superior de quem os alienígenas podem selecionar para transporte. Se quiserem salvar a espécie, provavelmente selecionarão pessoas com base em fatores de saúde, o que significa que os obesos e perigosamente altos podem ser excluídos. Isso coloca um limite superior razoável de 115 kg em todo o seu peso. Se assumirmos que uma vedação leve a vácuo comprimirá a densidade da refeição em cerca de 0,85 g / cm ^ 3, obteremos um volume final de cerca de 60.882 cm ^ 3 ou um cubo que tem cerca de 39x39x39 cm.

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Se fosse eu, eu descreveria o depósito humano como sendo um compartimento de carga resfriado criogenicamente cheio de paletes de blocos selados a vácuo, todos com ~ 39×39 cm na base para que sejam empilhados perfeitamente, mas variando de ~ 4-39 cm de altura. Ao misturar e combinar pessoas de vários volumes, cada palete pode ser enchida até a altura máxima recomendada pelos regulamentos de frete estrangeiro.

Em conclusão:

Existem muitos fatores que podem influenciar em como você pode e deve armazenar um humano desintegrado, e tudo se resume a “como destruído é muito destruído para remontar.” Esperamos que isso entre em detalhes suficientes (embora sejam perturbadores) para descobrir como seus humanos devem ser comprimidos.

Comentários

  • Boa resposta, mas quando chegar em ” restos humanos separados …” Não posso deixar de pensar no microbioma humano e como a reconstituição dos indivíduos vai lidar com cada vida diferente dentro de cada um de nós.
  • Hmm … Eu estava pensando em manter a separação como ferramenta organizacional, mas você está certo ao dizer que também pode haver algumas questões filosóficas. Os alienígenas podem ver uma pessoa como a soma de SUAS partes, então eles podem ver isso como a diferença entre colocar uma pessoa em seu próprio equivalente a um coma induzido clinicamente e assassinar pessoas e substituí-las por clones.
  • Eu estava rolando para baixo até encontrar alguém que deu a resposta que eu teria dado (exceto que eu não ‘ não tenho tempo para fazer a pesquisa). Essencialmente ” humano instantâneo, basta adicionar água “. Bonito. Bem, nojento, mas bonito do ponto de vista da ciência / engenharia.
  • @ manassehkatz-Moving2Codidact ‘ Lindo. Bem, nojento ‘ lol! O engraçado sobre o WB.SE é que, se você passar muito tempo aqui, acabará tratando algumas coisas muito perturbadoras de forma natural …
  • Obrigado! Esta tem sido uma grande ajuda! No momento, estou escolhendo qual ideia seguir também; a liquefação seria mais parecida com a minha imagem original de um homem rastejando para fora de uma poça de gosma, mas a imagem de pessoas sendo colocadas em mini-sacos ou drenados de fluidos antes de serem congelados realmente martela em algumas cenas muito nojentas (divertidas). / li>

Resposta

O volume médio de um humano adulto é cerca de 62 litros.

Supondo que os alienígenas não usem nenhum processo que cause a perda de elementos voláteis, a única economia da liquefação de um corpo humano viria do volume de ar retirado pelos pulmões e intestinos.

Em um adulto médio os pulmões respondem por cerca de 6 litros de ar , enquanto os intestinos eu não era capaz de encontrar valores precisos, então eu iria para o mesmo volume que os pulmões.

Isso economizaria cerca de $ 12 / (62 + 12) = 16 \% $ do volume consumido por um corpo normal.

Já que estamos nisso, a mesma página vinculada acima calcula que o volume da humanidade inteira é de cerca de meio quilômetro cúbico

Se você empilhou todos juntos em um Cubo Humano (hmmm, devo registrar isso), teria cerca de 770 metros de lado.

Como a média acima cobre adultos, adolescentes e crianças, não irei fazer mais cálculos.

Comentários

  • Você não ‘ não economiza apenas o ar dentro do corpo, você também economiza no ar entre os corpos. Ineficiências na embalagem!
  • @Grollo true, esta resposta ignora completamente que os humanos não são eficientes em forma, necessidades ou comportamento, para facilitar a embalagem. Se assumirmos (por exemplo) que o menor espaço em que um ser humano vivo e consciente pode ser razoavelmente mantido é um assento de avião econômico, então o espaço economizado é o volume entre aquele assento e o da frente, menos 62 litros. Grande economia!
  • @GrimmTheOpiner, estive no metrô de Tóquio durante o horário de pico. Quando você flutua por causa da pressão hidrostática da multidão, entende o que significa ” embalagem “.
  • I ‘ d imagine que uma coluna de humanos com ~ 770 m de altura significaria que os mais baixos foram esmagados com bastante eficácia em um bloco sem lacunas de ar … Embora possa haver lacunas de ar no topo poucas camadas, as coisas comprimiriam rapidamente. Também pensei que estávamos falando sobre humanos misturados aqui.
  • Seu link afirma que ” A capacidade pulmonar média total de um homem adulto é cerca de 6 litros de ar . ” mas você comparou os pulmões ‘ dos homens com os volumes humanos médios. Os homens têm capacidade pulmonar máxima muito maior do que as mulheres e volumes corporais médios maiores do que 62 litros. 6 litros também não é a capacidade de repouso dos pulmões, de onde os volumes humanos são normalmente calculados. Repassei seus cálculos junto com uma fonte que afirmava que os gases GI médios são de 1 litro e chegaram perto de 5%.

Resposta

Como sabemos que a densidade de um ser humano é muito próxima a 1kg / l (flutuamos na água, mas apenas por pouco), o volume de um humano em litros é praticamente igual ao seu peso em quilogramas.

Comentários

  • Isso é um pouco complicado, considerando os pulmões. Por exemplo, tenho um percentual de gordura corporal bastante baixo e, portanto, vou flutuar quando respiro fundo, mas afundo quando expiro. Uma boa resposta aproximada, no entanto!
  • -1 – Esta resposta é baseada na suposição de que o volume de um humano liquefeito é equivalente ao volume de um humano normal, o que é exatamente a suposição de que o OP está tentando avaliar . Essa é uma maneira um pouco mais complicada de dizer ” que os volumes são os mesmos “, sem qualquer argumento de apoio. Como uma aproximação aproximada do volume de um ser humano, ‘ é OK, mas completamente inadequado para calcular a economia de espaço com a liquefação.
  • A resposta, de fato, dê um argumento de por que os volumes devem ser aproximadamente os mesmos – ou seja, que a densidade de um ser humano e a densidade da água são quase iguais. O fato de que a madeira flutua muito facilmente ou que o aço afunda rapidamente significa que essas densidades não estão muito próximas da densidade da água e, portanto, tal argumento não se aplicaria a elas. – O único passo no argumento que poderia ser articulado é a suposição de que o líquido humano tem uma densidade semelhante à da água (ou ao humano normal). Em teoria, o líquido humano poderia afundar rapidamente, por exemplo, embora isso pareça improvável.
  • Você ‘ está perdendo a observação empírica ” flutuamos na água, mas apenas “. Essa observação não seria válida se a densidade humana fosse muito maior do que a densidade da água.
  • Essa resposta é intuitiva … mas ‘ não está totalmente correta. Você pode ver isso se, quando estiver em uma piscina, exalar o máximo de ar possível de seus pulmões – você começará a afundar. E não importa o quanto você tente, você não ‘ conseguirá expirar todo o ar em seu corpo – então ‘ liquidificado ‘, você ‘ poderia ser ainda mais denso . Acho que se você colocar uma isenção de responsabilidade sobre isso e disser que é ‘ uma aproximação razoável, você ‘ d estar em terreno muito mais estável.

Resposta

Todo o conceito está errado. Se você quiser salvar as espécies e a diversidade das espécies, tudo que você precisa são alguns frascos cheios de óvulos e espermatozoides armazenados criogenicamente. E um útero artificial decente, mas se eles puderem viajar de qualquer lugar para a Terra, isso não deve ser um grande problema.

Ressuscitar pessoas reais é um grande desperdício de massa e esforço, e além disso será muito mais fácil aclimatar os recém-nascidos ao planeta alienígena do que tentar fazer com que os nativos nascidos na Terra se ajustem.

Comentários

  • talvez eles se esforcem para também salvar as culturas humanas
  • @crobar Uma raça alienígena capaz de reconstituir uma pessoa de pulp precisaria ser capaz de mapear a mente de uma pessoa ‘ antes de desintegrá-la para que pudesse saber como remontá-la. Se eles puderem fazer isso, eles poderiam simplesmente cultivar um monte de clones no novo mundo, então desintegrar os clones e remontá-los com mapas mentais armazenados. Eu ‘ d diria que o limite real aqui é muito mais o trabalho extra e o equipamento necessário.
  • Armazenar adultos seria uma boa ideia se você tiver a tecnologia e tentando manter uma população reprodutiva. Se você simplesmente armazenar embriões, perderá todas as informações transmitidas culturalmente, incluindo como criar descendentes e como sobreviver na natureza. Isso é muito ruim para os humanos, cujo comportamento é principalmente cultural, não instintivo. Caso contrário, esses humanos são apenas animais elegantes de zoológico. Preocupações semelhantes existem hoje com a tentativa de clonar animais inteligentes e sociais como mamutes, porque o conhecimento comportamental é perdido e os clones podem não saber como sobreviver por conta própria.

Resposta

A liquificação não será tão eficaz. Basicamente, você reduz o problema a “qual é o volume de um ser humano?”

Um pode encontrar este volume via princípio de Arquimedes “. Encha uma banheira com água, coloque o humano na banheira, deixando a água transbordar, e meça a quantidade de água que saiu da banheira. No entanto, podemos fazer isso mais rápido. O corpo humano tem quase a mesma densidade da água. Assim, para cada kg de humano, você tem cerca de 1 litro de água. Obtenha qualquer gráfico de crescimento de sua preferência e descubra quantos litros eles têm (em particular, crianças crescem loucamente rápido, então não há um número único).

Agora se esses alienígenas são importantes para o trabalho, eles precisam colocar o líquido em um desidratador, para concentrar os humanos. O concentrado de suco de laranja obtém cerca de um fator de redução de tamanho de 4 (é por isso que você adiciona 3 latas de água para trazê-lo de volta). O corpo humano contém apenas 60% de água, mas você deve conseguir extrair um pouco mais dele!

Humanos liofilizados são provavelmente a forma mais eficaz de embalagem. Funciona com sorvete!

Comentários

  • A densidade humana média que você está usando leva em conta todos os bolsos vazios dentro do corpo; mas liquefazer alguém deveria remover esses vazios, de modo que a densidade aumentaria e essa técnica não ‘ seria precisa.
  • Agora há a questão do volume dos pulmões (e o trato GI), mas isso é tão pequeno que ‘ estamos entrando em detalhes que são ofuscados pelo fato de que as pessoas não ‘ t do mesmo tamanho.
  • @ Nosajimiki-ReinstateMonica Mas isso ‘ é praticamente o ponto crucial da questão e ‘ está sendo dispensado com handwavyness. Há ‘ s apenas uma resposta que parece até tentar explicar esses números e, francamente, ‘ é a única parte do pergunta que não ‘ t IMO totalmente trivial.
  • @CortAmmon A pergunta não ‘ nem mesmo sugere que liquidar humanos é uma boa ideia em tudo. Não está ‘ procurando a melhor maneira de processar os humanos para encaixá-los no mínimo espaço. Ele ‘ está perguntando especificamente quanto volume você poderia economizar e quão bem você poderia embalar com um líquido. Uma alteração de 19% no volume para liquefacção é muito relevante para a questão apresentada, enquanto uma alteração de 95% devido à liofilização (que não é a questão, ‘ não está pedindo os melhores métodos) não é relevante.
  • @JMac Você está absolutamente certo; entretanto, neste site há um tipo de resposta chamada Desafio de quadros. É quando uma pessoa reformula a pergunta com base em possíveis omissões feitas pelo OP para dar sugestões que responderiam melhor ao cerne da pergunta do que a pergunta parece permitir. Cabe então ao OP decidir se essas sugestões vão além ou vão contra o que ele está tentando perguntar. Neste caso, a liofilização é um desafio de frame válido para uma pergunta sobre alienígenas tentando encaixar as pessoas em um espaço menor para transporte.

Resposta

Quanto volume um humano liquefeito toma?

Pouco mais 1 litro por kg de massa.
Fechar embalado em uma forma retangular com lados (cubos ou outro).

Porque:

Em vez de olhar para os materiais, vamos olhar alguns atributos de “pessoas reais”.
A pessoa média irá flutuar em água doce com ar em seus lings e geralmente irá afundar se todo o ar for expelido.

A densidade da água doce é de 1 kg por litro.
Portanto, a densidade de pessoas “que estão apenas afundando” é pouco mais de 1 kg / litro.

Se você permitir 1 litro por kg = 1 metro cúbico por tonelada (ou tonelada) em formatos de lados retangulares, você obtém um volume um pouco maior do que o mínimo.
Adicione todas as tolerâncias de que você precisa para armazenamento (prateleiras , proteção, ….)

A maior parte do corpo é líquida, o que é incompressível.
Se a tecnologia permitir, você pode ganhar um pouco mais de densidade de empacotamento não comprimindo materiais fluidos.

Resposta

Realmente depende da pressão, porque os líquidos são, ao contrário da crença comum, compressíveis, só leva muito mais pressão do que gases. Na verdade, tudo é compressível, até a coisa mais incompreensível que existe, uma estrela de nêutrons, pode se transformar em um buraco negro.

Então, eu digo, para compressibilidade máxima, o volume mínimo ocupado pelos liquefeitos depende apenas da massa e é uma esfera com raio r = 2GM / c², onde G é a constante gravitacional, M é a massa e c é a velocidade da luz (esta é a Raio de Schwarzschild ), que é muito pequeno para toda a população da Terra. Subatômico, na verdade.

Pessoas compactadas em buracos negros não devem perder suas informações originais, de acordo com o resultado de uma aposta entre Stephen Hawking e Leonard Susskind , então os alienígenas podem, em princípio, reconstruir as pessoas a partir das informações do buraco negro.

Comentários

  • Enquanto isso é em teoria verdade, deve-se estipular que você pare de ter um estado líquido da matéria LOOONG antes de comprimir uma substância até um buraco negro. Além disso, os estágios de compressão entre o líquido normal e o buraco negro destroem todas as ligações nucleares e atômicas, o que significa que a conservação da informação é irrelevante para a usabilidade de dita informação. Em outras palavras, os elementos brutos do planeta que você irá geralmente estarão em um estado mais útil para sintetizar humanos do que qualquer coisa que você possa obter de volta do buraco negro.
  • Se eles puderem obter as informações do estado quântico da matéria no buraco negro, e simulá-lo ao contrário, eles podem obter as estruturas subatômicas e macroscópicas exatas da matéria antes da compressão.Se você já precisa reconstruir a estrutura protéica e celular de um líquido, é apenas um passo adiante ter que reconstruir a matéria bariônica e a estrutura atômica a partir de apenas informações. Ambos parecem igualmente impossíveis, de onde estamos.

Resposta

O que você quer é uma justificativa para liquidar o corpo humano. Como algumas respostas já apontaram, o próprio ato de liquefazer é inútil, tentarei apontar outras coisas

Se você quer apenas economizar volume e não massa, por que não torná-los mais densos?

Por que não extrair apenas o sistema nervoso e depois liquidificá-lo? Isso não os tornaria mais hipócritas …

Na ausência de lógica, o raciocínio que você escolhe pode ser arbitrário. Se você está empenhado em liquefação para salvar a humanidade dos extintores galácticos, vá com o segundo sol.

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