W promieniu Ziemi natężenie promieniowania słonecznego wynosi w przybliżeniu 1,412 $ \; \ mathrm {kW / m ^ 2} $, co daje całkowitą moc uderzającą w arkusz folii (zakładając normalne występowanie) $ \ sim7.06 \; \ mathrm {MW} $. Przeciętny człowiek w Ameryce ma około 1,7 $ \; \ mathrm {m} $ wzrostu i około 0,5 $ \; \ mathrm {m} $ szerokości, co daje jego pole przekroju poprzecznego około 0,85 $ \; \ mathrm {m ^ 2} $. Oznacza to, że człowiek będzie miał irradiancję około 8,3 $ \; \ mathrm {MW / m ^ 2} $ (ponownie zakładając normalną częstotliwość, zwiększenie kąta folii względem słońca zmniejszy całkowitą moc i uderzenie człowieka pod dowolnym kątem zwiększy moc, którą odczuwa lokalnie). Teraz jest to trudne. Widmo ciała czarnego słońca osiąga szczyt w świetle widzialnym i jest silnie absorbowane przez atmosferę w UV i rozpada się w podczerwieni. Ablacja tkanek wymaga około 2 $ \; \ mathrm {MW / m ^ 2} $, aby laser z diodą podczerwieni osiągał szczyt przy 1470 nm (patrz „Optyczne uszczelnianie i przecinanie naczyń krwionośnych przy użyciu promieniowania laserowego w bliskiej podczerwieni.”, Autor: Sarah Rosenbury ). To jest z całej mocy skierowanej na szczyt absorpcji widma absorpcji wody. Tak więc, ponieważ wchłanianie ludzkiej tkanki w widzialnym jest głównie spowodowane melaniną i krwią (hemoglobina-Hb), przed absorpcją nastąpi rozproszenie (z wyjątkiem cząsteczek hemoglobiny i melaniny) i więcej mocy zostanie utracone. Nie można zapomnieć o tym, że głębokość penetracji (jak głęboko dociera światło) wynosi w najlepszym przypadku kilka milimetrów. Tak więc, chociaż prawdopodobnie spowodujesz oparzenia, podpalisz jego ubranie i będziesz ogólnie bolesny, obrażenia byłyby głębokie. Aby wniknąć głębiej, należałoby użyć promieni gamma (co jest trudne z powodu absorpcji atmosferycznej) lub czegoś o większej długości fali, jak mikrofale (ale mają one bardzo niską energię na cząsteczkę, więc wymagałoby DUŻO DUŻO więcej). Więc jako ostateczna odpowiedź na twoje pytanie, nie. Nie jest możliwe natychmiastowe odparowanie kogoś w takich warunkach, nie mówiąc już o spaleniu.

Twoje dane będą zależeć od warunków, a także krytycznie od tego, co miał na sobie sędzia; ale generalnie z pewnością postawiłoby to nieszczęsnego sędziego w bardzo niebezpiecznej sytuacji. Prawdopodobnie nie byłoby to tak dramatyczne, jak w opowieści.

Załóżmy, że w typowy dzień Słońce dostarcza intensywność 750 $ {\ rm \; W \; m ^ {- 2}} $, gdy prosto nad głową. Skaluj go o $ \ cos (\ pi / 3) = 1/2 $ dla typowej szerokości geograficznej. Skaluj ponownie o 1/2 $, aby uwzględnić fakt, że folie muszą być nachylone o około 45 stopni, aby skierować światło. I dodaj kolejny czynnik przypadkowych strat, więc zakładamy, że jedna dziesiąta światła słonecznego dociera do celu. Nadal masz 500 $ \ razy 750 {\ rm \; W} $ na dotarcie do nieszczęsnego faceta: to 350 $ {\ rm \; kW} $. Załóżmy, że ciało składa się głównie z wody: 70-kilogramowe ciało ma zatem pojemność cieplną 280 $ {\ rm \; kW \; K ^ {- 1}} $. Tak więc to obciążenie cieplne, jeśli całe zostało wchłonięte przez ciało faceta, doprowadziłoby do wzrostu temperatury o kilka stopni Celsjusza na sekundę. To nie jest dobrze. Jak widać, gdyby niektóre z moich współczynników skali zostały zwiększone dla bardziej „korzystnych” (dla zabójców) wartości, moglibyśmy dostać jedną trzecią światła na jego ciało: wzrost o sześć stopni Celsjusza na sekundę. To bardzo szybko byłoby śmiertelne.

A teraz dochodzimy do tego, co miał na sobie ten facet. A także kolor skóry. jego wola będzie krytyczna. Gdyby był ubrany w odblaskowy kombinezon kosmiczny, mógłby sobie nieźle poradzić. Gdyby był ubrany na biało i bystry, mógłby mieć czas, by się schylić i odpełznąć. Gdyby to, co miał na sobie, było wełniane lub ognioodporne, nawet lepiej.

Potrzebowałbyś trochę więcej światła niż to wynikające z warunków w opowieści, aby uzyskać dramatyczne "odparowanie", ale nie byłoby to dobre dla sędziego.

Ciekawie jest porównać moją odpowiedź i Chrisa, ponieważ właśnie przyjrzałem się obciążeniu cieplnemu, podczas gdy Chris przygląda się bardziej szczegółowym limitom bezpieczeństwa dotyczącym intensywności optycznej skóry. Te dwie odpowiedzi z grubsza zgadzają się w swoich wnioskach, chociaż myślę, że „głębokie uszkodzenie skóry” dużej części ciała może być śmiertelne, jak powie każdy lekarz lub pielęgniarka na oddziale oparzeń.

Obiektyw może źle się palić w ogniskowej, można łatwo wzniecić ogień i poparzyć się, jeśli ktoś jest na tyle głupi, by długo skupiać się na skórze.

5 $ \ {\ rm cm Obiektyw o średnicy} $ skupia moc około 2 $ \ times 10 ^ {- 3} $ metr kwadratowy. Biorąc konserwatywną 750 \ W / m ^ 2 $ (w mojej okolicy może to być 1200 $) potęgę 750 \ times (2 \ times 10 ^ {- 3}) $ na $ 2 \ rm mm ^ 2 $, czyli 1,5 $ \ W $ na $ 2 \ \ rm mm ^ 2 $ skóry, papieru lub drewna, podpala i spala łatwopalne materiały.

Jeśli pole przekroju poprzecznego człowieka wynosi 0,85 $ \ \ rm m ^ 2 $, jak szacuje Chris, aby spalić z mocą podobną do soczewki takiej powierzchni, należy wysłać $ \ sim 4.3 \ razy 10 ^ 5 $ watów na tym obszarze (0,85 $ / 2 \ times 10 ^ {- 6} $).

Więc jeśli megawaty były skoncentrowane na człowieku, w zależności od czasu, najpierw spłonąłby jego ubranie, a potem skóra wyschłaby i poparzyła. Rozwiązanie Chrisa daje megawaty (8,3) na pokrycie tego oszacowania i podejrzewam, że autorzy wykorzystali przykład obiektywu, aby uzyskać realistyczne liczby i potrzebowali 50 000 ludzi po stronie słońca na stadionie.

O Archimedesie ustawiającym statki na ogień:

Test promienia ciepła Archimedesa został przeprowadzony w 1973 roku przez greckiego naukowca Ioannisa Sakkasa. Eksperyment odbył się w bazie morskiej Skaramagas poza Atenami. Z tej okazji wykorzystano 70 luster, każde z miedzianą powłoką, o wymiarach około pięciu na trzy stopy (1,5 na 1 m). Lustra wycelowane były w makietę ze sklejki rzymskiego okrętu wojennego w odległości około 160 stóp (50 m). Kiedy lustra były dokładnie zogniskowane, statek stanął w płomieniach w ciągu kilku sekund. Statek ze sklejki był pokryty farbą smołową, która mogła wspomagać spalanie. Powłoka smoły była powszechna na statkach w epoce klasycznej.

Czy niszczyciele mitów używali statków pokrytych smołą? Smoła była jedynym znanym starożytnym wodoodpornym materiałem do impregnacji łodzi i statków. Ponadto w basenie Morza Śródziemnego przez większą część lata występują bardzo suche, słoneczne dni, a waty / metr kwadratowy mogą osiągnąć 1200 (dobre dla paneli słonecznych).

Morał: nie wierzcie bezkrytycznie w cokolwiek, co obalają mity.

We Francji jest piec solarny, który może topić stal. Nie znam jego obszaru zbierania, ale prawdopodobnie jest większy niż 5000 m $ {} ^ 2 $. Tabletki z folii aluminiowej ... Nie wiem. Ale wygląda na to, że historia science fiction nie jest dziwaczna.

Przeczytaj o słonecznym krematorium, które pokazuje, co jest możliwe przy 4 m2 skoncentrowanego światła słonecznego.

http://www.solare-bruecke.org/infoartikel/Papers_%20from_SCI_Conference_2006/22_wolfgang_scheffler .pdf