Reading Time: 3 minutes

إذا نزل كل البشر إلى المحيط دفعةً واحدة، فكم سيرتفع مستوى سطح البحر؟ سؤال ورد من «زاكايف» و«فيكتور».


من الممتع التفكير بالأسئلة الافتراضية؛ مثل «ما يمكن أن يحدث إذا ذهب كل شخص على الأرض للسباحة في المحيط معاً»، وباستخدام الرياضيات؛ يمكننا الاقتراب من إجابة حقيقية. لنبدأ بالتفكير في هذا السؤال؛ ولكن على مقاييس أصغر.

رياضيات حوض الاستحمام

إذا قمت بملء حوض الاستحمام بشكلٍ كامل ودخلت فيه، فأنت تعلم أنك ستضطر لتنظيف محيطه لأن الماء سيفيض بسبب جسمك الذي يدفعه خارج الحوض؛ وهي ظاهرة تسمّى «الإزاحة». نظراً لأن الحوض يحتوي على قاع وجوانب صلبة، فإن الاتجاه الوحيد الذي يمكن أن يذهب إليه الماء هو للأعلى وللخارج.

يُطلق على مقدار الفراغ الذي يشغله جسم ما -في هذه الحالة؛ جسمك-، «الحجم»، وحجم الماء الذي يفيض من الحوض يساوي حجم جسمك.

فكّر الآن في موقف يكون فيه حوض الاستحمام نصف ممتلئ فقط. مع دخولك في الحوض، يدفع جسمك الماء للأعلى، ويمكنك حساب مقدار ارتفاع مستوى الماء في الحوض باستخدام بعض المعادلات الرياضية البسيطة.

لنفترض أن حوض الاستحمام هو عبارة عن صندوق مستطيل. يمكنك معرفة مقدار ارتفاع مستوى الماء عندما تجلس في الحوض من خلال الأخذ بعين الاعتبار مقدار الحجم الذي تضيفه إلى الحوض، ومساحة السطح الذي يتوزّع إليه هذا الحجم، ومقدار ارتفاع مستوى الماء يساوي الحجم الإضافي مقسوماً على مساحة السطح. بالنسبة لحوض استحمام؛ يبلغ طوله 1.5 متر، وعرضه 0.6 متر، وستكون مساحته تساوي 0.9 متر مربع.

الآن؛ هيّا بنا نستنتج حجمك. لتسهيل العمليات الحسابية؛ لنفترض أنك صندوق مستطيل أيضاً مثل حوض الاستحمام، ولنفترض أن طولك يبلغ حوالي 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 في الحوض، فإنك تضيف حجماً يبلغ نصف حجم جسمك تقريباً إلى الحوض؛ هذا يعني أن ارتفاع مستوى الماء يساوي نصف حجم جسمك مقسوماً 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.

الأرض

يُطلق على الأرض اسم «الكوكب الأزرق» لأن أكثر ما يميزها هو الماء، في حالته السائلة والمتجمدة.

الانتقال إلى مقاييس أكبر

يمكنك التفكير في المحيطات على أنها أحواض استحمام عملاقة. يتألّف أكثر من 70% من سطح الأرض من المحيطات؛ مما يمنح حوض الاستحمام هذا مساحة ًتبلغ حوالي 362.6 مليون كيلومتر مربّع. لمعرفة مقدار ارتفاع الماء الناتج عن دخول كل البشر إلى المحيط؛ سنحتاج إلى معرفة الحجم الكلّي للبشر، وتقسيمه على مساحة سطح المحيط هذه.

يوجد حالياً ما يقرب من 8 مليارات شخص على الأرض، وللبشر مختلف الأحجام؛ من الأطفال الصغار إلى البالغين. لنفترض أن متوسط طول الإنسان 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.

ومنه سيبلغ الارتفاع الكلي في مستوى سطح البحر حوالي 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.

على ما يبدو، فإن المحيطات هائلة الحجم، والبشر ليسوا إلا قطرةً في بحر.