蟻が人間の大きさに成長することができれば、それは超能力を持っているでしょうか?

要するに、いいえ。

放射能にさらされた昆虫についてのスーパーヒーロー映画での私たちの想像力は、超能力を持つ巨大な昆虫に変化する可能性があり、これは現実の世界で起こり得るのでしょうか?

蟻は自重の約20倍持ち上げることができ、ノミは1回のジャンプで自重の40倍ジャンプすることができます。

これらの昆虫が突然人間のサイズに変化した場合、彼は通常のサイズのときに持っていた「超能力」を失う可能性があります。どうやってそうなった?これが理由です

蟻の脚は円柱と考えることができ、蟻の脚の強さは円柱の断面積に比例します。人間も。人間の脚の強さは、脚の骨と筋肉の断面積に比例します。

シリンダーの断面積は円であり、これはπr2に相当します。ここで、rは半径の長さです。あなたがこれらの蟻が3倍大きくなるようにサイズが変わると言うならば。次に、断面積が9倍に拡大されます。これは、アリの脚の強度も9倍に増加することを意味します。

アリがその3倍の大きさのときの質量はどうですか?

蟻の体の中身を空間と考えることで、これを単純化することができます。蟻の質量は蟻の体積に比例します。球などの空間の体積は4 /3πr3に相当します。3の累乗を含む半径を見てください。したがって、蟻が3倍大きい場合、体積は27倍大きくなります。つまり、蟻の質量も27倍大きくなります。

生物の体積はその体の断面の面積よりもはるかに速く増加するので、それは生物の質量も生物の強さよりもはるかに速く増加することを意味します

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アリのサイズが50倍になると、アリの脚の断面積が大きくなり、強度が2500倍になると想像してみてください。するとアリの量も125,000倍になります!

この蟻は非常に重くなりますが、強度の増加は質量の増加と一致しません。その結果、この蟻の足はそれ自身の体重を支えることができないかもしれません。

せいぜい、これらの蟻は同じサイズの人間と同じくらい強くなるでしょう。1回のジャンプで非常に高くジャンプできるノミは、人間のサイズの場合にのみ小さなフェンスを飛び越えることができます。

強度と骨と筋肉の断面積、質量と体積の関係は、象や他の大きな動物がかさばる理由を説明しています-どれも昆虫のようには見えません。

象は、その大きな体重を支えるために大きな断面積の強度を必要とするため、太い脚を持っています。カバとサイは、体重を支えるのと同じくらいの大きさの脚を持っています。キリンの足は小さくて細いですが、キリンの体も象やカバほどかさばりません。

それが人間のサイズである場合、蟻が超能力を持たない理由の別の要因もあります。これは、体の体積の増加に比例して増加する代謝要件(エネルギー使用)に関連しています。

要するに、熱エネルギーを取得または放出する生物の能力は、それが拡大するにつれてその代謝要件に比例しません。なぜなら、そのより小さな体の表面積はその体積に比べて増加するからです。その結果、蟻は体温を素早く放出できないため、燃える可能性があります。

象のような大きな動物は、体を冷やしたり温めたりするために使用する血管で満たされた広い耳などの支持構造を持っているため、大きな体のサイズでうまく代謝できます。

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したがって、超大国で劇的に拡大または縮小できるアリはありません。幾何学的要因、体の大きさ、強さ、代謝のため。しかし、大きな動物の別の例があります。

しかし、特定の生物を現在よりも小さくするべきか、はるかに大きくするべきかを問わず、自然が潜在的な不均衡を維持していることは明らかです。説得力がありますね 心配する必要はありません。巨大な昆虫モンスターが地球を支配することはありません。


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