03.04 如果人类和蚂蚁一样大,那能造出蚂蚁比例的飞机汽车吗?为什么?

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简单的汽车飞机可以造出来【下图这种飞机汽车】,甚至于比正常体积的汽车飞机要好制造得多,但是更高阶的汽车飞机还不确定,也许可以制造出来,但是在技术上实现会要经过一个很长的过程。

因为早期的飞机汽车的结构相对比较简单,受力比较小,对于材料的加工没有什么太高的要求。另外就是这些机械的动力来源都比较简单,对于电子部件也没有需求,所以即便是人类没有蚂蚁那么大,依旧是可以制造出来这种简单结构的机械设备,比如说下图的这种微型飞行器,不就是已经符合题目中说的要求了吗?

而且同一个形状的物体,相同的材料,其体积越小,强度就越大。所以说这种简单结构的汽车飞机要更好制造一些。

但是,如果要制造更加先进的汽车、飞机,比如说F22这样的,可以发射导弹、使用雷达、超声速巡航的飞机,那么可能体积一小就要出现很多问题了。

首先是材料性质和加工装配的问题。

要知道,我们使用的任何材料都不是完全均匀的,当我们把这些材料放大到分子层面的时候,就会发现其中有很多的缺陷。如果我们人变小了,而这些材料没有变,那么这些缺陷将会带来完全不一样的效果,给人带来很大的麻烦。

其次,是动力来源的问题。

现在先进的汽车、飞机发动机基本上使用的都是液体燃料,而只要是液体,对尺寸都是非常敏感的,比如说相同的液体在直径一米的管子里流动,跟直径一毫米的管子里流动是完全不一样的事情。所以现在的先进的发动机很有可能在小尺寸的状态下都是没法使用的,要想其他办法。

最后,是电子设备的问题。

一旦体积发生变化之后,电子设备的性能就会发生急剧的变化,由此带来一系列的麻烦,汽车、飞机上的电子设备可能都要重新设计,甚至于很多电子设备从原理上就已经没法实现了。最简单的,现在的芯片是10nm左右的制程,人类的身体尺寸如果缩小一百倍,那么从量子力学的角度看,0.1nm制程的芯片是根本不可能的,所以说这方面人类也要想其他主意来替代。


航小北的日常科普






这是因为金属件的尺寸很小的情况下,构件的强度会变得很小,而构件的变形又会很大。这不以人的意志而转移的。例如圆轴的抗弯、抗扭截面模量是πd³/32和πd³/16,也就是圆轴抗弯曲和扭转的能力,与圆轴直径的三次方成正比。圆轴尺寸一旦变小,其强度和刚度会以三次方的幅度减小。以至于不能工作。其他形状构件也有如此的性质。



另外怎么可能对比小米粒还要小的金属构件,进行浇筑、热处理、机械加工?不是现在人类的能力问题,而是零件过小的情况下,很多工艺无法展开。 同样的道理,飞机如果小到蜻蜓大小的程度,除了加工工艺无法展开。



另外在尺寸极小的情况下,其润滑、散热、摩擦、流体的性质等一系列问题都会发生变化。例如地面上无数的小气旋也会造成如此小的飞机失事。正是现在的飞机重量达到几十吨、几百吨,才能在气流不稳定的情况下,较平稳的起降和飞行。例如对于直径极小的管道,由于液体的表面张力,液体根本不能正常流动。

总之,无论人的体型多大、多小,对于具有几万零部件的复杂机械,由于构件的力学,加工等固有的性质,是不可能任意缩小的。


仰望星空


如果人类和蚂蚁大小,就像电影里面演的那样,能够制造蚂蚁大小的汽车和飞机吗?估计很多人不加思索地会说可以,可是,真实的情况却是不可以。



原因有两方面:

1.人类制造的电路存在一个极限

现代化的汽车和飞机,都需要一个智能电路系统支持。而以人类目前的科技,存在一个制造极限。比如芯片上面的主要原件晶体管,大小不能低于7nm。如果低于7nm,电路中的电子就会具有量子效应,随机跃迁而不按宏观的路线运行。也就是说一个复杂的电路,存在一个极限尺寸大小。

而目前,芯片大都和蚂蚁大小差不多,所以利用现有的技术,即便人类缩小到蚂蚁,也不能把芯片的大小按比例缩小,故而无法制造出含有智能电路的设备。特别是飞机,各种电路更是复杂,根本无法缩小。



2.微观情况下,毛细管效应将导致汽车和飞机供油困难。

如果飞机和汽车只有蚂蚁大小,那么它们的供油管道将比毛细管还小。这时候由于管道过于窄小,液体的表面张力很大,甚至大于液体的压力而是液体无法在管道内流动,最终导致供油困难。除非你给供油管路内一个巨大的高压才行。



所以综合以上两个方面,即便人类是蚂蚁大小,想要制造想蚂蚁大小一样的汽车和飞机还是不行的。

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如果人类和蚂蚁一样,是不太可能造出和蚂蚁比例一样大的汽车的,因为技术不可能发展到这么巨大的程度,更重要的是蚂蚁的脑子太小了,根本不可能获得这么快速的科技发展。

一、蚂蚁大小的人不可能有太高的科技

人之所以能从猿猴进化为人核心就是因为人脑更加聪明,脑子容量更大,脑子越大则可能会越聪明,蚂蚁的脑子比人小了太多太多,注定蚂蚁在进化过程中的智慧能力会比人小非常多,这也是为什么蚂蚁必须要报团居住的原因。

但人群居和独居反而保证了人的科技力和智慧,而汽车科技本身是相对非常复杂的科技,需要力学,动力学,化学,数学等多门学科的智慧搭配才可以,而蚂蚁的脑容量太小了,别说造车,这些基础科学都发展不起来。


二、蚂蚁大小的人有太多天敌,很难发展成熟的科技

人类发展起来,是消灭了几乎所有的大型天地,种族灭绝,所以人类才进了食物链的顶端。

而蚂蚁呢?个头太小了,如果按照人类的路径,就要消灭非常多的动物,所有大型动物全部都要消灭,那这个无疑是非常非常困难的。

三、小型动物目前并没有高度的智慧

目前已知的小型动物,智慧和人相差特别大,所以如果人也蚂蚁大小,同样也会是如此,智慧也会退缩,最终还是有其他类似人类的大型动物发展起来,蚂蚁大小的人注定没有机会。

你认为人和蚂蚁大小的人最大区别是什么?


毛琳Michael


从理论上来说,很难,因为这面临几个关键的问题。

首先就是蚂蚁大小的人本身的问题。

首先动物的细胞都有一定的尺寸,而制造飞机和汽车的发达大脑,需要一定的容量。蚂蚁这种尺寸的动物,其脑容量有限,神经元的数量和结构都被限制,所以从根源上就面临困难。

燃料也是一个问题。

人类的飞机汽车,基本都是使用液体燃料。这就存在一个表面张力的问题。在微小的传输管中,毛细现象会严重影响油路传输。而电池做燃料,则面临储能效率低的问题,当然还有下面的问题:

原材料问题。

汽车飞机都有很多精密部件,而我们知道材料都不是完全均匀的,都带有各种缺陷。当部件很微小的时候,这些分子原子级别的缺陷,所带来的影响就会被等比例,甚至是对数级的放大,严重影响材料的强度和稳定性。

另外,人类使用的芯片,上面的微晶体管我们也做不到太小,用于制造蚂蚁的交通工具上的芯片,就显得太大。

其他电子元件也面临类似的材料问题的限制。


格伦菲尔


要知道生命体可是建立在原子分子基础上的。电影里的蚁人、小叮当里的变小药水是行不通的。

人就算可以变小,可物理规则是不变的。也就是说从分子到原子本身不变,细胞组织机制更不会有所变化。而如果这个时候非得把人压缩成蚂蚁这么大,那么量变将会引起一系列的质变。

一、脑容量

身体简化后特别是简化到如此小的地步,脑细胞肯定会出现很大程度的简化。蚂蚁的神经元可就只有50万个,看起来不少是吧可人类是有150亿呀才能这么骄傲的支配大自然。如果降化成了蚂蚁般大小这么小的身躯容不下那么多神经元呀,就算是知道飞机汽车怎么造呢?脑子不够使呀。

二、身躯

人变得如此娇小,就是在一滴水里如果没有外力帮助,而水的张力导致在水面上我们也沉不下去如果沉下去了又出不来。那还怎么给铁,铜,锡等一系列飞机汽车的必要素材加工呢?

这么小的躯体能点的“燎原大火”实际上也就火柴那么大吧,有见过火柴大的火可以炼铁造钢的?而且怎么扑灭他。

不过,如果人类都跟蚂蚁一样大,那么造个塑料飞机汽车也是够用的了。只是塑料的也得有化学材料不是?

退一万步来说,假使人类真的造出了飞机汽车,那么出现事故跳伞的时候,跳不跳人类都得死。不挑被炸死说了,跳下去的可能不是摔死的,而是——饿死的。(因为轻飘飘太久不着地)


镁客网


这是一个假设性问题,那么就不能按照现在的经验来谈了。

如果人类与蚂蚁一般大,智慧如果不变的话,应该会创造出一个“微型”文明吧,基于这样的生理结构、身体体型,人类将造不出来如今的飞机、汽车、航空母舰、飞船等。

但是,微型的人类文明会造出来基于他们的认知,类似于火箭、飞机、汽车之类的东西,但可能是这样的情况了。

会把一颗参天大树比作为“通天之木”,会认为一条溪流便分开了两个世界,整个的地球就是他们的世界观。

一阵小风、一阵细雨对于这样的微型文明来说都是一场灾难,更不用谈台风、龙卷风、大暴雨了。

那么,这样的情况,造飞机、飞船是没有意义的,因为以蚂蚁大小的人类的身体强度、能动性来讲,造出来的飞船、飞机、汽车的结构强度也不会高,一阵微风就不知道把飞机吹到哪里去了。

而且,微型的人类文明也造不出来电路板,造不出来智能的控制单元CPU,也发展不出来人工智能,也就造不出来相应的机械、电子类产品了。

而且,我觉得吧,这样的微型文明,生存发展的最佳区域不是在地球表面,而应该是地球表面之下。


科学船坞


如果人类和蚂蚁一样大,是不会造出什么汽车,飞机的。也不会创造出人类现在的美好生活。也只能是象蚂蚁一样的存在。如果恐龙不灭亡,也决不会进化成和人类一样的先进。

动物的个体大小,是大自然决定的。她的大小也和她的进化,发展有关。比如蚂蚁和各种小昆虫,就不会有大的进化。比如,一些大型的动物,长径鹿,大象,犀牛,海里的鲸鱼就都不会有大的进化。为什么呢,因为现代科学技术有她的规律。比如水体,蒸汽,煤炭,石油,电力,风能,核能,太阳能,它都是需要介质和载体才能发挥做用。而这种介质和载体是有一定的规模和大小的。以昆虫的大小,是无法操作和控制的。蚂蚁生活中的“自来水管里的水”是无法流动的。它太细了!以大型动物的身架,也是无法掌握其细微的变化的。只有我们人大脑发达,有四肢,能直立行走,这三个条件恰到好处,使我们成为“智人”。比如钢铁,你能设想让蚂蚁去冶炼吗?比如芯片,你能设想让大象去制造吗?



以上观点,既是人类的发展条件,也是人类的限制条件。这怎么理解呢?就是我们人类也不能突破自然。不能突破自身。在这两个方面绝对不能突破。我们其实也是“蚂蚁”。我们这只“大蚂蚁”,也只能在我们的范围内活动和发展。比如人的生命就是有限的,有的零件能换,换换心,肝,肺。有的零件不能换。有人想换头,有人想搞冷冻人的复活。还有的人想让机器人完全代替真人,这就是异想天开了。还有的人,想要乘宇宙飞船,飞到更远的星球。这也是蚂蚁要过太平洋。你的能源不够,你的生命不够。这是不会实现的。现在的航空航天也只是在地球的家门口活动。同样的道理,我们人也无法进入微观世界。比如分子,原子,细菌,病毒,你能深入其中吗?因为,大自然造就了你,也限制了你。



我说得有点糊涂,大家听明白了吗?要仔细想想,才能理解,赞成。


盛广学杂家杂论


这题目让我想到了电影《蚁人》,其中蚁人变小后,可以骑到飞蚁身上,不得不感叹:难道质量也跟着变小了吗?(后来不知从哪得来的消息,原来是电影和漫画有出入,漫画中考虑到了这点,多余的质量被单独存放起来了)

但电影里的描述和题目很类似,如果人类变的和蚂蚁一样小,那么身体里的原子有变小吗?(类似的,周围物质的原子是不是也变小了?)

如果原子也跟着变小,那么题目的回答就是:可以造出来,飞机汽车都能。因为物理定律没有变,人的各项指标和功能都是原来的样子,除了体积变小,其它的没有任何差别。

如果原子还保持原来大小,那么很自然的结果,人类肯定会变笨,脑部的结构精细程度肯定是没以前高了(神经元的数量一定大打折扣)。那么飞机还能造的出来吗?如果能的话,估计也就是早期汽车和飞机了,因为结构不是特别复杂。

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赛先生科普


应该能造出飞机,只要能证明有比我们宇宙还要巨大的生物就行。如果我们的宇宙只是那个生物的其中一个细胞,它同样不认同变小后还能制造飞机飞船。它最能观察到有这么个宇宙,或者都观察到星系的快速飞转(在它眼里一定快得看不清)。再牛逼点,它还能观察到太阳系,又或者它还能发现地球,那么,它能观察到地球内部人类吗?就像人类能有清晰的原子核照片吗?就算有,原子核内的夸子能看清楚吗?要是夸子只是微世界里的一个星系你还玩得下吗?

有部电影结尾说了句让人神飞虚空的话:宇宙,可以大到无边,也可以小到无限。也许宇宙就在你手心里拿着,而你整个人却又在你手心里的宇宙存在。

世界没有大小之分,也许你抬头望去,上面却有个极巨大的你在俯视观察你,而无限度微小的你却看不到无限度巨大的你,无限度巨大的你也发现不了无限微小的你。

当你发现宇宙在彭胀时,你并没有到宇宙边缘,当你到了宇宙边缘,却发现宇宙正在缩小。这边正在缩小的宇宙朝向终点139亿光年时,你看到了正在澎胀中宇宙起点的那端是你的家乡一一地球。这时你能挣脱所有因素,横行飞到地球,恭喜你穿越了。只是……口渴了,请听下回分解


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