الأسئلة الافتراضية، مثل ما يمكن أن يحدث إذا ذهب كل شخص على الأرض للسباحة في المحيط مرة واحدة، من الممتع التفكير فيها. وباستخدام الرياضيات، يمكنك الاقتراب من إجابة حقيقية. لنبدأ بالتفكير في نسخة أصغر من نفس السؤال ماذا لو غطس جميع البشر في المحيطات دفعة واحدة؟
رياضيات حوض الاستحمام
إذا قمت بملء حوض الاستحمام وقفزت إليه، فأنت تعلم أنك ستضطر لتنظيف محيطه. يفيض الماء لأن جسمك يدفعه بعيدًا – وهو ما يسمى الإزاحة. نظرًا لأن الحوض يحتوي على قاع وجوانب صلبة، فإن الاتجاه الوحيد الذي يمكن أن يذهب إليه الماء هو للأعلى وللخارج.
يُطلق على مقدار المساحة التي يشغلها الجسم – في هذه الحالة، أنت – الحجم. وحجم الماء الذي يفيض في الحوض يساوي حجم جسمك.
فكر الآن في موقف يكون فيه حوض الاستحمام نصف ممتلئ فقط. أثناء القفز، لا يزال حجم جسمك يدفع الماء لأعلى. يمكنك حساب مقدار ارتفاع مستوى الماء في الحوض ببعض المعادلات الرياضية البسيطة.
افترض أن حوض الاستحمام عبارة عن صندوق مستطيل. يمكنك معرفة مقدار ارتفاع مستوى الماء عندما تجلس في الحوض من خلال التفكير في مقدار الحجم الذي تضيفه إلى الحوض ومساحة الحجم التي تنشر فيها هذا الحجم. كمية ارتفاع مستوى الماء تساوي الحجم الإضافي مقسومًا على المنطقة.
بالنسبة لحوض الاستحمام الذي يبلغ طوله 1.5 متر وعرضه 0.6 متر، تبلغ مساحته 0.9 متر مربع.
[two-column]
المحيطات هائلة – والبشر مجرد قطرة في بحر، وحتى لو قرروا الغطس مرة واحدة في المحيط، فلن يحدث أي تأثير يذكر على مستوى سطح البحر
[/two-column]
الآن، دعنا نفهم حجمك. لتسهيل العمليات الحسابية، لنفترض أنك مثل حوض الاستحمام، صندوق مستطيل أيضًا. لنفترض أن طولك يبلغ 1.2 متر وعرضك يبلغ 0.6 متر (أي من اليسار إلى اليمين) وعمقك يبلغ 0.3 متر (من الأمام إلى الخلف). سيكون حجم جسمك مساوياً إلى 1.2 × 0.6 × 0.3 متراً مكعّباً، أو 0.216 متر مكعّب.
عندما تجلس، فإنك تضيف حجم نصف جسمك تقريبًا إلى الحوض. هذا يعني أن ارتفاع مستوى الماء يساوي حجم نصف جسمك مقسومًا على مساحة الحوض. باستخدام التقديرات أعلاه، يؤدي هذا إلى ارتفاع مستوى المياه بمقدار 0.11 متر مكعب مقسوم على 0.9 متر مربع؛ أي ما يعادل حوالي 12 سنتيمتراً؛ ستلاحظ هذا الفرق بالتأكيد.
مقياس أكبر
يمكنك التفكير في المحيطات على أنها حوض استحمام عملاق. أكثر من 70٪ من سطح الأرض عبارة عن محيطات، مما يمنح حوض الاستحمام هذا مساحة تبلغ حوالي 362.6 مليون كيلومتر مربّع. لمعرفة مقدار ارتفاع الماء، نحتاج إلى معرفة حجم الأشخاص الجالسين فيه وتقسيمه على منطقة المحيط هذه.
يوجد حاليًا ما يقرب من 8 مليارات شخص على الأرض. يأتي البشر بجميع الأحجام، من الأطفال الصغار إلى الكبار. لنفترض أن متوسط الحجم يبلغ 1.5 متر -أكبر قليلاً من متوسط طول الأطفال- وأن متوسط حجمه يبلغ حوالي 0.3 متر مكعب. سيُغمر حوالي نصف جسم كل شخص فقط عندما يدخل في المحيط، لذلك سيُضاف حوالي 0.15 متر مكعب فقط إلى مستوى الماء لكل شخص. إذا كان عدد البشر داخل المحيط يساوي 8 مليارات شخص، يمكننا حساب الحجم بإجراء العملية التالية: 0.15 × 8 مليارات؛ مما يساوي 1.13 كيلومتر مكعّب تُضاف إلى المحيطات
لكن تذكر أن هذا الحجم سينتشر على مساحة شاسعة من المحيطات. باستخدام نفس رياضيات حوض الاستحمام كما في السابق، نقسم 1.13 كيلومتر مكعب من الحجم على 362.6 مليون كيلومتر مربّع من المحيط.
الاجابة؟ سيكون الارتفاع الكلي في مستوى سطح البحر نحو 0.0003 سنتيمتر. إذا غطس كل البشر بالكامل داخل المياه، فسيؤدي ذلك إلى تضاعف المقدار؛ أي إلى 0.006 سنتيمتر؛ وهو مقدار يقترب من عرض الشعرة. اتضح أن المحيطات هائلة – والبشر مجرد قطرة في بحر.
