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举个栗子:【奇思妙想】人类生产的涂料,够粉刷地球吗?

日报 举个栗子 2年前 (2017-11-17) 343次浏览 0个评论 扫描二维码

举个栗子:【奇思妙想】人类生产的涂料,够粉刷地球吗?

【    “奇思妙想”是什么?】  

奇思妙想”是知道君为大家带来的全新互动子栏目!    

在这里,才华横溢的网友为你带来脑力风暴!再神奇的问题都能找到科学的解释!    

在“评论”中提出你自己的“奇思妙想”吧!只要问题足够有“创意”和“深度”,并且可以通过已有知识来解答,知道君帮你找专家来解答!    


回答这个问题的思路很简单。我们看一下世界涂料市场规模,然后推测出整个世界涂料产量。但是,我们还得考虑到我们粉刷地球的方式,要知道,地球是个大糙球,你刷到撒哈拉沙漠怎么办,刷子好使么?  

 举个栗子:【奇思妙想】人类生产的涂料,够粉刷地球吗?

不过先不要在这种意细节,到底够不够,我们先来猜猜看。这种基于“信息有限”的推测结论的情况,我们称之为“费米猜想”——目的,就是要通过有限的数据,得到一个毛估估的数字,容许有差,但不能太多(不能离事实差了几个数量级)。在费米问题里,你可以大刀阔斧的砍掉数字,只要结论合适就赢了:  

举个栗子:【奇思妙想】人类生产的涂料,够粉刷地球吗?

我们假设,世界上每一个人平均都有两间屋子,屋子是粉刷过的。我的卧室大概有 50 平方米,两间就是 100 平米。71.5 亿人乘以 100 平米,结果略小于一万亿平方米,比埃及的面积要小一点。  

举个栗子:【奇思妙想】人类生产的涂料,够粉刷地球吗?

让我们再来一次,这次胆子可以大点……假设说,一个人一辈子不干别的,只刷墙。如果我刷完我住的这间屋子要花上 3 个小时(断网的情况下),那让 100 亿活人每天 8 小时干上 30 年,结果就是刷掉的面积达到了 150 万亿平方米……刚好和地球陆地面积差不多大小。  

举个栗子:【奇思妙想】人类生产的涂料,够粉刷地球吗?

然后我们就想,那刷掉一间屋子要用多少涂料? 我年纪还小,这种事情完全没概念啊……那我就再玩一次“费米猜想”。  

在我的印象里,走过家装超市过道的时候,我注意到货架上摆着的涂料罐的数量和灯泡差不多。一栋住宅差不多有 20 个灯泡,那我就假设一栋屋子需要 20 加仑涂料好了(这真是太不精确了……)。听上去好像还挺合适的。  

美国住房房产平均在每套 20 万美元左右。假设每加仑涂料能覆盖 300 平方英尺,也就是说,平均每 300 美金的房子就要用掉一平米的涂料。我大概记得全世界不动产的总值是 100 万亿美元,表示全世界的房子需要刷涂的面积是 3000 亿平方米,这个面积大体相当于一个墨西哥。  

举个栗子:【奇思妙想】人类生产的涂料,够粉刷地球吗?

当然,基于建筑的猜测很可能是高估的(很多房子没有粉刷),或者低估了(很多被涂了的东西不是建筑),不过这个粗暴的费米猜想告诉我们,目前世界上的涂料不足以刷遍整个陆地。  

所以,费米同志靠谱么?  

根据《全球涂料工业报告》,2012 年,全球涂料产量是 340 亿公升。  

这里有个小技巧可以帮我们。假设有个数据,比如全球经济总量,以每年 n% 的速度递增,比如 3%吧(0.03),那么最近一年的总量,将占到往年全部总量的 1-(1/(1+n)),而往年的总量等于最近一年的总量乘以 1+(1/n)。  

所以,我们假设涂料行业的随着世界经济总量,也以年 3%递增,那么依据以上公式,我们得到世界目前生产过的涂料总量是 1 万亿升多一点,以每加仑能刷 30 平米的水平(“加仑/平米”是个讨厌的单位,但好过英亩/英尺这种奇怪的东西,而且这还是个正经的学术上用到的单位。),这么多涂料可以覆盖超过 9 万亿平米的面积——大概等于美国的国土面积。  

所以答案是“涂料还未备齐,地球人尚需努力”。按照 3%的速度,到 2100 年可能就够了。  

费米猜想又赢了。  

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(via xkcd,what if 栏目)


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