Gå ned i vekt på den sakte og utrolig vanskelige måten

Thans virker enkel nok. Vekten din kommer fra jordens tyngdekraft som trekker deg ned. Jordens tyngdekraft kommer fra massen. Mindre masse burde bety mindre tyngdekraft. Fjern masse fra jorden, og du vil gå ned i vekt.

Du bestemmer deg for å prøve.

Å fjerne masse masse fra jorden vil ta mye energi, så du starter med å legge beslag på hele planetens oljereserver.

Du behandler oljen til drivstoff og bruker den til å sende flere hundre milliarder tonn stein i bane. Dette barberer i gjennomsnitt 0,2 mm stein fra jordoverflaten. Du hopper på vekten.

Ok, det fungerte ikke. Men det gir mening; noen hundre milliarder tonn er en liten brøkdel av jordens masse.

Å brenne jordens andre fossile brensler hjelper litt – spesielt kull, som det er ganske mye av – og lar deg fjerne nesten en millimeter av jordens overflate.* Du går tilbake på skalaen.

Søren.

Du trenger mer energi.

Du dekker hele planeten med svært effektive solcellepaneler og bruker et år på å suge opp alt sollyset som treffer jorden og bruker det til å drive steinkasterne dine. Menneskeheten bor i skyggen under panelene dine. Folk er nok ganske sinte på deg på dette tidspunktet.

Et års sollys vil gi deg nok energi til å fjerne nesten 100 billioner tonn stein – flere centimeter av planetens overflate. Dessverre er det ikke nok.

Det er klart at denne inkrementelle tilnærmingen ikke fungerer.

Du trenger mer kraft. I stedet for å fange bare den lille delen av solenergien som treffer jorden, bestemmer du deg for å fange all energien ved å bygge en energisamlende innhegning rundt den – en Dyson-sfære. Når du har utnyttet hele solens utgang, har du nok energi til å begynne å fjerne jordens overflate mye raskere.

Jordens steiner blir varmere jo dypere du går. Etter at du fjerner noen hundre meter av jordskorpen, begynner folk å legge merke til at bakken varmes opp. Innen du fjerner en kilometer stein, er overflaten opp mot 40 grader Celsius. Det kan føles godt på føttene når du står opp av sengen en kald morgen, men det vil gjøre livet ganske ubehagelig. Dessuten, siden du har fjernet toppene av alle de forskjellige hot spots, ville alle verdens vulkaner få et utbrudd.

Du sjekker skalaen.

Søren.

Du bruker Dyson-sfæren til å fjerne mer stein. Du har nå fjernet et lag på 5 kilometer, noe som tar omtrent 20 minutter. (For god ordens skyld bruker du ytterligere noen minutter på å fjerne havene.) Jorden er ikke lenger beboelig. Takket være den eksponerte magmaen under supervulkanen Yellowstone, er nordvestlige Wyoming en lavasjø. Grunnen er de fleste steder varm nok til å koke vann og starte branner.

Du prøver skalaen igjen.

Det er greit, du trenger bare å fjerne mer stein, kanskje med en slags soldrevet grønnsaksskreller.

Du skjærer bort 20 kilometer med jordskorpe, som eksponerer jordkappen over store deler av den tidligere havbunnen.

Vel, ingen har noen gang sagt det var lett å gå ned i vekt. Du tar av ytterligere 20 kilometer, fjerner lag med smeltet mantel og lommer med dyp skorpe.

Du fortsetter. Etter fire timers arbeid med planetskrelleren din, har du fjernet 60 kilometer med for det meste smeltet stein. Når du går på vekten ser du endelig en endring.

Du veier ett pund tyngre.

Hvordan kan dette være?

Hvis jorden hadde jevn tetthet, ville fjerning av lag gjøre deg lettere. Men planeten vår blir tettere jo dypere du går, og tettheten opphever massetapet. Planeten blir litt lettere når du fjerner overflaten, men du kommer også nærmere den tette kjernen. Nettoeffekten er at fjerning av jordens ytre lag gjør dens overflatetyngdekraft sterkere.

Tyngdekraften fortsetter å øke etter hvert som du går dypere. Den flater ut først etter at du har barbert av rundt 3000 kilometer, reduserer jordens diameter med det halve og kaster ut to tredjedeler av massen. (Dette tar den soldrevne planetskrelleren din omtrent en uke.) Vekten din topper seg på omtrent 207 pund, hvoretter den begynner å falle når du begynner å fjerne den tettere ytre kjernen.

Når du har fjernet 3450 kilometer med stein, kommer vekten tilbake til hva den var da du startet. Etter 3750 kilometer med stein, oppnår du endelig målet ditt om å gå ned 20 kilo. På dette tidspunktet har du fjernet 85 prosent av jordens masse. Men du har gått ned i vekt!

Denne planen har noen mangler. Det ødelegger jorden, ja, men det er også unødvendig ineffektivt. Det er en mye enklere måte å redusere jordens gravitasjonskraft på deg uten å endre massen din eller forlate overflaten.

Et sfærisk skall av materie utøver ingen gravitasjonskraft på objekter inne i det, noe som betyr at hvis du går under jorden, slutter steinlagene over deg å bidra til vekten din. Fra et gravitasjonssynspunkt er det som om de forsvinner. Du trengte faktisk ikke å fjerne masse fra jorden, du trengte bare å gå under den. Du kunne ha unngått alt dette arbeidet med en relativt enkel tunnel.

Unngikk du i det minste trening? Vel, liksom. Prosjektet ditt endte opp med å kreve at du gjorde veldig mye arbeid. Fjerning av jordens overflate krevde 5 x 10²⁸ kalorier av energi, som er flere kalorier enn det som ville blitt brent hvis hele den menneskelige befolkningen begynte å trene intense 24 timer i døgnet fra nå av til når solen brant ut og restene av den avkjølt til romtemperatur.

Hvis målet ditt var å unngå arbeid, kunne du ikke ha mislyktes verre.

Randall Munroe er forfatteren av #1 New York Times best Selgere Hva om? og Tingforklarer, den vitenskapelige spørsmål-og-svar-bloggen What If, og den populære nettserien xkcd. Som tidligere NASA-robotiker forlot han byrået i 2006 for å tegne tegneserier på internett på heltid. Han bor i Massachusetts.

Utdrag fra Hva om? 2 av Randall Munroe. Copyright © 2022 av Randall Munroe. Utdrag med tillatelse fra Riverhead, et avtrykk og avdeling av Penguin Random House LLC, New York. Alle rettigheter forbeholdt. Ingen del av dette utdraget kan reproduseres eller trykkes på nytt uten skriftlig tillatelse fra utgiveren.

* Folk vil kanskje klage, men på plussiden inkluderer den millimeteren sannsynligvis alt skitt og skitt på gulvet. Kanskje du kan snurre den som en gratis rengjøring.