Мощность человека и его техносферы(взято с
AfterShock)
В обсуждениях часто всплывает мощность человека, как производителя механической энергии. И по какой-то неясной мне причине, эта мощность очень часто оценивается совершенно неадекватно - причём, с разбросом от 1Вт(!)/человека до фантастических историй о чрезвычайной дешевизне рабского труда.
Что такое человек в смысле энергии?
Нагрузка теплокровных, как известно, бывает аэробная и анаэробная. В анаэробной, пока мы расходуем запасы энергии и окислителя непосредственно внутри мышц, человек может выдавать несколько киловатт, в рывке. Штангисты поднимают на пару метров более сотни килограмм за доли секунды, а это, по школьной формуле mgh/t - уже за десяток кВт. Но если нас интересует долговременная мощность, мы должны рассматривать только аэробную. Тут цифры гораздо скромнее: физически развитый здоровый мужчина может "выдавать" физической работы в долговременном режиме (в течение часов) 100-250Вт, в зависимости от того, какие мышцы задействованы.
Наиболее эффективно мышцы используются в академической гребле, тренированный гребец может выдавать порядка 250Вт в течение десятков минут. Чуть хуже с велосипедистами - они не используют мышцы рук и спины. Но тем не менее, на длинном треке велосипедист-профи выдаёт 150-250Вт в течении многих часов, а в веломарафоне - и десяток часов. Поэтому (с известной долей оптимизма) не будет ошибкой считать "одну человеческую силу" примерно равной 200Вт. Возражение типа "не всё Человечество состоит из физически здоровых мужчин" я в силу этой доли оптимизма предлагаю списать и не вспоминать, иначе придётся вспомнить про возраст, питание, условия роста и вообще уйти с головой в бессмысленные детали. В конце-то концов, на Земле не так уж много лошадей, способных выдать 1л.с., и очень мало - способных делать это в течение хоть сколь-нить длительного времени.
КИУМ человека сейчас принято считать за 0.3. Продвинутые рабовладельцы вполне выжимали из своей собственности и 0.5, и даже 0.6. Больше - сильно падает производительность: если и рассматривать человека как скот, то даже скоту нужен отдых. Поэтому предлагаю всё-таки принять КИУМ 0.3, как медицински оправданный, достаточный для полного восстановления сил и не приводящий к сверхэксплуатации организма и работе на износ.
Итого, что имеем?
200Вт*ч * 8ч = 1.6кВт*ч в сутки. При мощности в момент работы - 150-250Вт.
Среднесуточная мощность человека - около 70Вт.
Много это или мало?
Производство электроэнергии в России - около 1000ТВт*ч/год или около 800Вт усредняя по году. Каждый русский в дополнение к своим мускулам и своей производительной силе имеет эквивалент около 10 рабов в электричестве (а электричество - это довольно "умная" энергия, во многих работах заменяющая человеческие силы напрямую) и ещё где-то столько же - в нефти на транспорте, для перетаскивания грузов и людей на большие расстояния и с большой скоростью. Это энерговооружённость богатого римлянина (lower upper class) времён расцвета Империи, включая рабов и тягловый скот и где-то на порядок с небольшим превосходит энерговооружённость среднего человека той поры... или той самой обезьяны прошлого, чьи потомки будут неандертальцами.
...
Зачем нужно это сравнение?
а) для понимания своего места в биосфере. Человек - нынешний царь Природы, но мощь средней особи нашего вида, со всеми нашими квантовыми хромодинамиками, космическими кораблями и термоядерными бомбами, находится на оскорбительно сравнимом с большими животными (слон, кит) уровне.
б) для понимания своего места в цивилизации. Человек (для конкретики - русский), оторванный от цивилизации с её энергией, сразу слабеет в 10-20 раз. Формула "назад к природе", популярная у зелёных утопистов подразумевает, например, что вместо получаса работы насоса в день, придётся полчаса-час в день тупо вкалывать на подъёме и перетаскивании воды.
в) для понимания счастья, которое дарят даже "слабые" источники энергии - такие как солнечная батарея. Небольшая солнечная батарея (1х2м) на 300Вт за солнечный день делает в 1.5 раза(!) больше энергии, чем сделает здоровенный, хорошо накормленный мужик, упахавшись за смену до кровавого пота и зайчиков в глазах.
г) для понимания, где мы находимся в сравнении с цивилизациями прошлого.
...
UPD: Интересно также оценить стоимость энергии за день труда, "электрические" 1.6кВт*ч это порядка 5-8 рублей, в зависимости от времени и региона. Есть люди, кто считает, что физическая работа людей (не задействуя их мозг в операциях неподсильных пока компьютеру) - дело выгодное (или может быть выгодным при подорожании энергии).
Вот эта выгода в численном выражении, вклад чистой механической работы человека: это 5-8 рублей (чуть более 10 американских центов) за смену изматывающей работы для сильного мужчины. Из стоимости этой работы нужно вычесть стоимость жизнеобеспечения человека - его еду-питьё, минимум одежды (если она необходима), крышу, минимальное медицинское обслуживание (напомню, что растёт человек медленно, и поддерживать его работоспособность до определенного момента куда дешевле, чем минимум лет 10-15 растить нового на замену).