Atmósfera de jarabe

La escala es una consideración interesante cuando se trata de preguntas como esta en la medida en que tenemos que entender por qué el entorno de una mosca de hadas es 'almibarado'; en gran parte se debe a que las moléculas de aire son mucho más grandes para ellos en proporción al tamaño de su cuerpo. No es que su aire sea como un jarabe per se; lo que ellos experimentan sería más parecido a lo que experimentaríamos nosotros viviendo en una atmósfera formada por microesferas de poliestireno muy pequeñas.

También es importante tener en cuenta que estas criaturas (como cualquier insecto) no tienen pulmones. Absorben su O ₂ directamente a través de sus caparazones y pueden hacerlo porque sus cuerpos son lo suficientemente pequeños como para saturarse con O ₂ absorbido por ósmosis.

Un ser humano no puede hacer eso y sobrevivir con el tamaño y la forma del cuerpo que poseemos. Pero, si el O ₂ viniera en forma de microesferas de poliestireno, nuestros pulmones tampoco funcionarían. Literalmente nos asfixiaríamos.

Esto se relaciona con la paradoja de la miniaturización; no hay forma de que 'Ant-Man' o cualquier otro ser humano sobreviva cuando se reduce al mismo tamaño que un insecto. O bien su método de miniaturización implica realmente hacer que todas las moléculas del cuerpo sean más pequeñas, en cuyo caso los pulmones ya no pueden procesar moléculas de O ₂ de un tamaño estándar y nos asfixiamos, o el método de miniaturización empleado simplemente reduce el número de moléculas usando algo similar. al modelado de compresión basado en vectores propios, en cuyo caso el cerebro humano ahora es tan simple que el pensamiento humano es imposible. La conclusión es que no se puede hacer científicamente.

Pero por el bien del argumento

Supongamos que está hablando literalmente de una atmósfera líquida y que toda la discusión sobre las moscas mágicas es una distracción. En ese caso, estaría trabajando en una forma de emulsión de fluorocarbono oxigenada . La teoría de la respiración líquida ha existido desde hace un tiempo y el enlace proporcionado explica de alguna manera cuál es el pensamiento actual sobre los beneficios prácticos y las desventajas de dicho sistema. Ese es al menos un buen lugar para comenzar en términos de sobrevivir lo suficiente como para considerar el resto del problema, como mover cosas o volar en un entorno de flotabilidad neutral. Para esas preguntas, es mejor considerar los objetos como masa, no como peso, y luego aplicar el pensamiento cinemático estándar al problema.

Sin embargo, siendo realistas, como organismo estamos optimizados para sobrevivir en nuestro entorno gaseoso actual. Cambiar a uno almibarado solo nos va a traer dificultades a corto plazo, aunque hay algunas ventajas muy puntuales en ciertas áreas.

No, lo que sigue es una explicación un poco más técnica.

Necesitaría tener un número de Reynolds muy bajo . El flujo alrededor de dos objetos con el mismo número de Reynolds se verá casi igual cuando los Re sean iguales, incluso en tamaños de objetos muy diferentes. Técnicamente, es la relación entre las fuerzas de inercia y las de fricción que actúan sobre algo, y se escala con el tamaño:

con densidad$\rho$, velocidad$u$, longitud característica$L$, viscosidad dinámica$\mu$y viscosidad cinemática$\nu$. Para llegar a números de Reynolds muy bajos en grandes longitudes, necesitamos movernos muy lentamente a través de un gas muy viscoso.

Si observamos algunas viscosidades cinemáticas de los gases, todas están (en condiciones normales, T aprox. 300K) alrededor de 10-20 µPa s^-1. Claramente no es suficiente. La viscosidad de los gases "surge principalmente de la difusión molecular que transporta el impulso entre las capas de flujo". Numéricamente, depende del camino libre medio de las partículas.

Pensar en cómo tener un gas de alta viscosidad no es trivial, pero dado que la viscosidad es más alta con un camino libre medio más largo, necesitaríamos moléculas más pequeñas (las moléculas más gordas chocan con más frecuencia). No veo ninguna forma creíble de cómo podrías tener moléculas mucho más pequeñas que el helio o el hidrógeno, por lo que esta ruta está descartada.

La viscosidad aumenta con (la raíz de) la temperatura, por lo que podríamos tener un gas más viscoso... pero no por órdenes de magnitud. Si alcanzamos la temperatura del plasma, todas estas relaciones se rompen de todos modos.