1 1 фут=0,3047 см.— Прим. перев.
2 Дюйм (У12 фута) составляет 2,54 см. — Прим. перев.
3 Прототипом этого персонажа, явно послужил американский биохимик венгерского происхождения, автор фундаментальных работ по мышечному сокращению, лауреат нобелевской премии 1937 г. Альберт Сент-Дьердьи, с которым Г. А. Гамов был лично знаком, Сент (Szent) по-венгерски святой. — Прим. перев.
Движение скелета вызывается сокращением одной из мышц и расслаблением другой.
— Но почему все живые существа, большие и малые, прыгают примерно на одну и ту же высоту? — продолжал вопрошать мистер Томпкинс.
— Очень простое объяснение этому дает ньютоновская механика, — ответил Сент. — Предположим, что перед вами два живых существа, обладающих сходным строением скелета, пусть одно из них, скажем блоха, а другое — лягушка. Блоха имеет в длину около 1/10 дюйма, а лягушка может достигать в длину примерно 3 дюймов. Иначе говоря, лягушка примерно в 30 раз длиннее, в 30 раз шире и в 30 раз выше блохи. Это означает, что вес лягушки примерно в 3-30-30 = 27000 раз превосходит вес блохи. При совершении прыжка мышцы лягушки и блохи сокращаются, выделяя энергию, которая необходима, чтобы поднять их на некоторую высоту над землей. Сколько энергии вырабатывают мышцы лягушки и блохи? Поперечное сечение мышц лягушки в 30 * 30 = 900 раз больше поперечного сечения мышц блохи, поэтому если сила тяги, создаваемая сокращением мышц и приходящаяся на единицу поперечного сечения, в обоих случаях одинакова, то сила тяги, создаваемая мышцами лягушки, оказывается в 900 раз больше, чем у блохи. Кроме того, так как мышцы лягушки в 30 раз длиннее мышц блохи, их сокращение также в 30 раз больше сокращения мышц блохи. Все это позволяет нам заключить, что энергия, получаемая при сокращении мышц лягушки в 30 * 900 = 27 000 раз больше энергии, получаемой при сокращении мышц блохи. Но, как я вам уже говорил, эта гораздо большая энергия должна поднять в воздух гораздо больший (в 27 000 раз!) вес. По законам ньютоновской механики высота, на которую может быть поднято данное тело над землей, прямо пропорциональна имеющейся энергии и обратно пропорциональна весу тела. Таким образом, отношение высоты прыжка для лягушки и блохи равно 27000 / 27000 = 1.
Это означает, что лягушка и блоха должны прыгать одинаково высоко, если их мышцы вырабатывают одно и то же количество энергии на единицу поперечного сечения мышц за одно сокращение. Поскольку
