De ce oamenii uriași din legende nu ar putea exista în realitate. Galileo a demonstrat problema încă din 1638
Giganții apar în mituri, povești și filme de secole, dar fizica nu este deloc de partea lor. Un om de două sau trei ori mai înalt decât unul obișnuit nu ar fi pur și simplu o versiune mărită a acestuia. Corpul său ar avea probleme serioase în a-și susține propria greutate. Iar Galileo Galilei explicase deja motivul în 1638, folosind un principiu matematic care se aplică atât oamenilor și animalelor, cât și clădirilor sau altor structuri.
Fizicianul italian a observat că, atunci când mărești dimensiunile unui obiect, masa lui crește mult mai repede decât rezistența structurală. Asta înseamnă că un gigant construit exact în proporțiile unui om obișnuit ar deveni, paradoxal, mult mai vulnerabil. Oasele sale ar trebui să fie disproporționat de groase pentru ca organismul să nu se prăbușească sub propria greutate.
Problema apare când dublezi dimensiunile
Explicația pornește de la o regulă cunoscută astăzi drept legea pătratului și cubului. Galileo a analizat inițial cilindri cu dimensiuni diferite. Dacă mărești un obiect în toate direcțiile de două ori, suprafața secțiunii sale crește de patru ori. Volumul crește însă de opt ori.
Cum masa este legată de volum, obiectul ajunge să fie de opt ori mai greu, în timp ce structurile care trebuie să-i suporte greutatea sunt doar de aproximativ patru ori mai rezistente. Cu fiecare creștere suplimentară, diferența devine și mai problematică.
Această observație era una dintre numeroasele contribuții făcute de Galileo Galilei în fizică și astronomie. Omul de știință italian a schimbat radical modul în care oamenii înțelegeau atât mișcarea obiectelor, cât și Universul.
În cazul unui gigant uman, problema ar apărea în special la nivelul scheletului. Dacă ar păstra exact proporțiile unui om obișnuit, oasele lui nu ar avea suficientă rezistență pentru greutatea suplimentară.
Un gigant ar trebui să arate complet diferit de noi
Galileo a mers mai departe și a explicat că natura ar avea doar câteva soluții. Oasele unui asemenea organism ar trebui să fie realizate dintr-un material mult mai rezistent decât osul uman sau ar trebui să fie mult mai groase în raport cu restul corpului.
A doua variantă ar transforma complet aspectul gigantului. Picioarele, șoldurile și celelalte structuri care suportă greutatea ar deveni enorme. Creatura nu ar mai semăna cu un om mărit proporțional, așa cum apar giganții în filme sau povești.
Exemplele există deja în natură. Elefanții au picioare groase și oase masive tocmai pentru că trebuie să susțină corpuri foarte grele. Animalele mici își pot permite membre mult mai subțiri și sunt, raportat la propria greutate, surprinzător de puternice.
Galileo este cunoscut mai ales pentru observațiile sale astronomice. Cu ajutorul telescopului, el a studiat Luna, petele solare și sateliții lui Jupiter. Dar preocupările sale pentru mecanică și rezistența materialelor au contribuit la apariția fizicii moderne.
De ce animalele mici par atât de puternice
Regula funcționează și invers. Pe măsură ce un organism devine mai mic, greutatea sa scade mai repede decât rezistența structurală. Tocmai de aceea, animalele foarte mici pot realiza lucruri care ar părea imposibile dacă le-am reproduce la scara oamenilor.
Galileo oferea exemplul unui câine mic. Un asemenea animal ar putea, teoretic, să transporte pe spate o greutate comparabilă cu cea a altor câini de dimensiunea sa. Un cal, în schimb, nu ar putea transporta cu aceeași ușurință un alt cal.
Acest principiu explică și de ce furnicile pot ridica de multe ori propria greutate. Nu înseamnă că mușchii lor sunt construiți dintr-un material miraculos. Dimensiunea foarte mică le oferă un avantaj mecanic uriaș.
Același Galileo care a contribuit la confirmarea modelului heliocentric prin observațiile asupra lunilor lui Jupiter ajunsese astfel la o concluzie surprinzător de modernă despre biologie. Nu poți lua pur și simplu un organism și să-l mărești de zece ori fără să-i schimbi complet structura.
Un gigant uman ar putea exista doar dacă anatomia lui ar fi radical diferită de a noastră. Ar avea nevoie de oase disproporționat de groase și de un corp adaptat special greutății uriașe. Cu alte cuvinte, dacă giganții din povești ar fi reali, probabil nu ar arăta deloc precum ni-i imaginăm.