گالیله نزدیک به چهار قرن پیش نشان داد بزرگتر شدن یک جسم، استحکام و وزن آن را به یک نسبت افزایش نمیدهد. با بزرگشدن ابعاد، سطح مقطع با توان دوم افزایش مییابد، اما حجم و جرم با توان سوم بیشتر میشوند.
به گزارش زومیت، بنا به استدلال گالیله، انسان غولپیکر با همان نسبتهای بدن انسان معمولی نمیتواند وزن خود را بهراحتی تحمل کند. همین قانون توضیح میدهد چرا حیوانات بزرگ مانند فیلها پاها و استخوانهای ضخیمتری دارند.
درمقابل، جانوران کوچک نسبت به وزن خود قدرت بیشتری دارند و نیروهایی مانند کشش سطحی و الکتریسیته ساکن برایشان مهمتر میشود. انسانهای مینیاتوری در داستانها و فیلمها نیز نمیتوانند دقیقاً مانند انسانهای معمولی رفتار کنند.
درنتیجه، اندازه بدن موجودات زنده حاصل محدودیتهای فیزیکی و سازگاریهای تکاملی است.
انسانهای غولمانند هزاران سال است در افسانهها، اسطورهها و داستانهای عامیانه حضور دارند؛ موجوداتی که مانند انسان راه میروند، میدوند، میجنگند و اجسام سنگین را جابهجا میکنند، اما چندین برابر بزرگترند. بااینحال، قوانین فیزیک میگویند چنین موجوداتی نمیتوانند صرفاً نسخه بزرگشده انسان باشند. گالیله نزدیک به چهار قرن پیش توضیح داد چرا و با این کار، یکی از مهمترین اصول مقیاس در طبیعت را روشن کرد.
در «اودیسه» هومر، اودیسه با سیکلوپ، غول یکچشمی روبهرو میشود که انسانها و گوسفندان را با یک دست بلند میکند. در افسانههای انگلیسی، «جک قاتل غولها» با موجوداتی عظیمالجثه میجنگد و در داستان «جک و لوبیای سحرآمیز» نیز غولی در قلعهای میان ابرها زندگی میکند.
ویژگی مشترک همه این موجودات روشن است: بدنشان تقریباً همان شکل بدن انسان را دارد، فقط در ابعادی بسیار بزرگتر. اما آیا میتوان بدن انسان را چند برابر بزرگ کرد و انتظار داشت همچنان به همان شکل کار کند؟
گالیله گالیله در سال ۱۶۳۸ در کتاب «گفتوگوهایی در باب دو علم جدید» نشان داد پاسخ منفی است. استدلال او بر رابطهای ساده اما عمیق میان طول، سطح و حجم استوار بود؛ رابطهای که هنوز هم برای توضیح اندازه و شکل جانوران، سازهها و بسیاری از پدیدههای طبیعی استفاده میشود. چرا جسم بزرگتر به همان نسبت قویتر نمیشود؟
گالیله برای توضیح مسئله از مثال تیر چوبی استفاده …
