Кто же такой Карлсон?

Вся историческая наука, в любых её проявлениях, пытается восстанавливать  прошедшие события по неполной информации. Историки по отдельным  найденным артефактам, пытаются восстановить  вид  культурных, технических, архитектурных объектов и даже облики людей, животных. Заметим, что при этом решается обратная задача. Известно, что решение таких задач, как правило, не однозначно.

Приведём пример прямой и обратной задачи. Вы идёте на работу по определённому маршруту, который обусловлен вашей жёсткой целевой функцией. Обратная задача состоит в следующем: определить маршрут, по которому вы пришли на работу, не зная обо всех событиях, которые случились с вами в пути, например, опоздал ваш автобус, вы встретили знакомого и т.д. Эта задача имеет множество решений.

Неоднозначность решения обратной задачи можно проиллюстрировать на палеонтологическом примере. В конце двадцатого века в палеонтологии сформировалось представление о динозаврах, как о животных с голой кожей. Этот образ проник и закрепился в современной массовой культуре. В настоящее время находится все больше доказательств того, что динозавры имели некоторое волосяное покрытие, то есть их вид качественно отличался от тех образов, которые закрепились.

Приведём шуточный  пример,  как подобные методы восстановления объекта по небольшому количеству исходной информации,  приводит к абсурдным парадоксальным выводам.

Работа основывается на заметке Е. Соколова «Палеонтология и Карлсон»,  Журнал Квант №4, 1997г.

Прошли столетия.  В некоторых исторических литературных источниках упоминается некоторое странное  существо: Карлсон, который живёт на крыше. О нём известно, что это оно в расцвете сил, что  оно летало,  жило на крыше, то есть на чердаке  и могло пролетать  слуховое чердачное окно.

Исходя из этой информации, естественно научными методами реконструируем вид Карлсона.

Из данной информации  можно получить два числа. Предположим, что масса Карлсона близка к массе среднего мужчины в расцвете сил  m= 70 килограмм. Карлсон должен пролетать  сквозь чердачное, слуховое окно, то есть радиус винта R=0,2 м.
Исследуем физические характеристики Карлсона, как летательного аппарата. Оценим скорость воздушной струи создаваемой пропеллером. Для этого рассмотрим самый простой случай, когда Карлсон просто зависает в воздухе.
В этом случае на него действует сила тяжести, которая уравновешивается силой тяги со стороны воздушной струи:

                m*g= r*R*S*V^2 ,

g =9,8 м/c^2 – ускорение свободного падения, r =1,3 кг/м^3 - плотность воздуха, V – скорость движения струи отбрасываемого воздуха.
 
Отсюда следует, что   V= 65 м/сек или 240 км/ч. Это достаточно большая скорость. По-видимому, Карлсон должен иметь обтекаемую форму и малое лобовое сопротивление.
Рассмотрим энергетику Карлсона. Можно оценить мощность развиваемую Карлсоном
P(раб)=(r*R*S*V^3)/2 = 31 л.с. (лошадиная сила) .

Предполагаем, то, что КПД (коэффициент полезного действия) двигателя Карлсона равен 30%, получим полную мощность P(полн) ~ 100 л.с.

Для того, что бы обеспечить такую мощность Карлсон должен потреблять около 50 литров воздуха в секунду. Такой поток воздуха может быть обеспечен только при проточной системе дыхания, то есть для этого необходима трубка радиуса не менее  1,5 см.

При работе двигателя возникает проблема с отводом тепла P(полн)-P(раб). Вряд ли Карлсон светился как лампочка, поэтому отвод тепла осуществляется обычным способом через теплопроводность стенок трубки. Карлсон живое существо, следовательно, в основном он  состоит из воды, его внутренняя температура не превышает 42 градусов, будем полагать внешнюю температуру 18 градусов. Взяв за основу теплопроводность воды, и  учитывая поверхность теплоотвода для трубки найдём, что толщина стенок трубки 8,3 мм, а длина трубки L= 30м.
Полученная длинна, если она развёрнута в прямую линию, превышает все разумные размеры. Поэтому   Карлсон громадная спираль, то есть  слоистый радиатор.

Горючим для Карлсона служит малиновое варенье калорийность которого не превышает 
q= 3,5 ккал/г.  Карлсон должен потреблять 
(P(полн)-P(раб))/q=5г/c=300г/мин=30чайных ложек в минуту.
Можно предположить, что в результате эволюции его пальцы превратились в чайные ложки.

Реконструированный  вид  Карлсона показан в начале статьи.

Возможны другие реконструкции.
Например, Карлсон мог  летать как насекомые, то есть,  имея небольшие крылья махать ими с большой частотой.
 
В заключение хочется сказать.
Сказка ложь да в ней намёк! Добрым молодцам урок.
Необходимо критически относится ко всем историческим реконструкциям .