La bonne planète : comment les propriétés de la terre nous ont permis de faire feu.

La bonne planète : comment les propriétés de la terre nous ont permis de faire feu. *note: cet article est tiré du livre firemaker: comment les humains sont conçus pour exploiter la puissance du feu. La taille de la Terre est très appropriée; elle n'est pas si petite que sa gravité est faible et incapable de préserver l'atmosphère, ni grande pour que la gravité soit plus forte et a une atmosphère plus forte avec des gaz toxiques. Frank presse et Raymond siever, terre (nouveau york: w. h. freeman, 1986), 4. Figure 2.1: Terre vue de la station spatiale mondiale en 2016. Ce chemin ne peut pas être fait par l'homme, mais c'est le produit de grandes installations de la nature et la compatibilité des choses; la volontarité des métaux, la présence de leurs sources brutes, et le fait que la chaleur était suffisante pour fondre ces métaux de leurs sources brutes par le feu du charbon de bois. Mais la nature a apporté une autre contribution très importante à l'humanité et à son adaptation au feu; c'est-à-dire pour préserver l'atmosphère terrestre avec des qualités d'incendie appropriées. L'atmosphère droite La bonne planète pour le feu et son utilisation par des êtres comme nous devrait avoir une atmosphère qui soutient la respiration et le feu. Bien que pas correctement apprécié, les conditions météorologiques nécessaires pour respirer sont différentes de celles nécessaires pour inflammation des feux, et il peut sembler plus probable qu'il y aura une planète avec une atmosphère qui supporte les feux mais ne respire pas (comme le sommet des chaînes de Mount Everest), ou qui supporte la respiration, mais non brûlure, ou non. Le point clé est que la «spread» (soutenabilité) du feu est déterminée par différents facteurs atmosphériques que ceux qui assurent l'oxygène pénètre dans les poumons. Dans un document financé par la NASA, les auteurs commentent: «Le mécanisme de propagation de la flamme consiste en une réaction complexe de diffusion et de transfert de chaleur, ainsi que des processus chimiques dans le matériau combustible lui-même et l'état gazeux environnant...Le taux de propagation de flamme sur une surface solide inflammable est réduit... Dans un autre document financé par la NASA, « Une atmosphère habitable qui ne supporte pas la combustion », McHale a déclaré : « Il a été découvert que si la capacité de chaleur de l'atmosphère peut atteindre environ 50 kcal/h pour la masse de combustion, cette atmosphère ne supporte pas la combustion de tout matériau ordinaire. De nombreuses propriétés dans l'environnement déterminent le taux de propagation de la flamme, et une relation simple avec la capacité de chaleur peut être obtenue parce que le matériel utilisé est inerte et physiquement. Dans tous les cas, l'atmosphère joue un rôle plus différent pour maintenir la vie que pour soutenir la combustion. Sa fonction de support à vie nécessite une pression (2,5 Pa - 130 mmHg - ou plus) d'oxygène suffisante pour maintenir la pression d'oxygène dans le sang. D'autres gaz dilués, si physiologiquement inactifs comme l'azote, ont peu d'effet sur ce processus. Comme les facteurs qui influencent l'introduction de l'oxygène dans les poumons (comme la pression atmosphérique de l'oxygène, actuellement 160 mmHg) et les facteurs qui influencent la propagation du feu (y compris l'oxygène, actuellement 21 %, et la présence d'autres gaz dans l'atmosphère) sont différents, il est possible de concevoir une atmosphère capable de maintenir l'oxygène tiré par les poumons mais ne permettant pas la combustion. L'utilisation de ces atmosphères a été envisagée pour les vaisseaux spatiaux par exemple. L'azote est un agent atténuant très efficace, et les tests de la Marine américaine suggèrent que le feu peut être éteint si le mélange d'oxygène/nitrogène change en ajoutant plus d'azote à l'atmosphère, même en maintenant une pression d'oxygène de 160 mmHg, mais idéalement en soutenant la respiration humaine. Parce que la combustion est fondamentalement différente de tirer de l'oxygène à travers les poumons, le fait que l'atmosphère supporte les deux a des implications majeures. C'est la cohérence qui a permis à la race humaine d'utiliser le feu pour la première fois, et ensuite faire son voyage technologique de l'âge de pierre au 21e siècle. Il est important de noter que la capacité thermique de l'azote ne peut être inférieure à elle ou qu'il est difficile de contrôler le feu dans les conditions ambiantes. Parce que l'azote est important de donner la densité de l'atmosphère et de protéger les océans de l'évaporation, sa capacité thermique est l'un des éléments accordés par la nature et fait l'homme capable de contrôler le feu. En résumé, l'atmosphère actuelle est appropriée, pour diverses raisons, pour maintenir le feu et soutenir le métabolisme oxydatif humain. D'une part, la pression atmosphérique totale (actuellement 760 mmHg) ne peut pas augmenter ou l'effort à respirer augmentera beaucoup.5 Et d'autre part, le risque d'incendies se produisant.6 D'autre part, il ne peut pas être d'origine inférieure parce que les océans auront évaporé pendant longtemps. Combustible automatique Compte tenu de l’énorme chaleur générée par la combustion, ainsi que du fait que nos corps sont composés de composés carbone réduits, une question a été soulevée récemment dans les chapitres précédents: Pourquoi ne brûlons-nous pas automatiquement? Les incendies dans les forêts sont des preuves solides de l'énorme quantité d'énergie positionnelle (hydrodynamique) qui se cache en eux. Il est affirmé que dans l'ère humide – le Carboniferous – quand le terrain était composé d'énormes marais et d'amphibiens débutants rampé dans les marges d'eau des lacs et des ruisseaux – le niveau d'oxygène était 30% ou légèrement supérieur. Image 2-2: Heureusement, notre planète est appropriée pour le feu, mais pas pour la combustion spontanée. James Lovelock a constaté que le niveau d'oxygène dans l'atmosphère si plus de 25%, ainsi que 30%10 peuvent causer des incendies aujourd'hui même dans les forêts tropicales. Ainsi contrôler le feu atmosphérique idéalement pressurisant avec de l'oxygène plus de 25% serait problématique. Les niveaux ambiants actuels de près de 21% sont presque idéals pour la lutte contre le feu, assez élevé pour attraper le feu, mais pas trop élevé pour rendre le feu incontrôlable.11 La raison pour laquelle les humains ou les arbres ne brûlent pas spontanément 21% d’oxygène (pression oxygène ?160 mmHg) est parce qu’il a été mentionné plus tôt dans le chapitre 1 que l’oxygène et le carbone sont relativement inertes aux températures ambiantes en raison de leur forme atomique caractéristique, ce qui compromet considérablement leur efficacité. Une faible activité d'oxygène permet de maintenir des taux métaboliques élevés dans les mammifères de notre planète. Cela signifie que 21% d'oxygène dans notre atmosphère est nécessaire pour fournir des organismes énergétiques qui respirent l'air (comme les mammifères, les oiseaux, les insectes volants, etc.) avec suffisamment d'oxygène pour répondre à leurs besoins métaboliques.13 En même temps, il ne conduit pas à une combustion spontanée. Comme le dit Roman Boulatov, « la biosphère bénéficie grandement de l’inertness d’oxygène parce qu’elle permet d’exister dans une atmosphère hautement oxydée »14. Ironiquement, l'inactivité chimique de l'oxygène est un problème pour la vie ainsi qu'un avantage. « Cette inactivité signifie également que l'oxydation aérobie rapide ne se produira que si l'énergie placée dans le système dépasse les barrières cinétiques internes (comme la chaleur utilisée pour déclencher le feu) ou que la réaction est catalysée »15 par des enzymes contenant des ions de fer ou de cuivre sur des sites actifs.16 Un autre élément de coïncidence dans la nature est que les atomes de métaux de transition, tels que le fer et le cuivre, ont les propriétés atomiques exactes pour activer l'oxygène – en douceur – pour les réactions chimiques. En fait, toutes les enzymes qui traitent de l'oxygène dans le corps, même celles qui n'incluent pas dans l'activation des températures oxygène en particulier, comme l'hémoglobine (qui joue un rôle dans le transport ambiant), utilisent des éléments de transition oxygène). L'inertie d'oxygène est appropriée de plusieurs façons pour les organismes qui respirent l'air pour obtenir de l'oxygène dans sa forme gazeuse de l'atmosphère : elle permet d'utiliser l'énergie oxydante dans le corps et nous empêche de combustion spontanée, et permet l'utilisation d'un feu contrôlé. Il est important de noter que l'inactivité de l'oxygène aux températures ambiantes est une coïncidence de la nature et est particulièrement pertinente pour les organismes d'aspiration comme nous. Il nous empêche de combustion spontanée et permet en même temps de contrôler le feu. La bonne planète. Tous les éléments uniques qui ont coordonné la nature pour contribuer au développement de la technologie et du feu n'auraient pas été réalisables sans la présence d'une planète rocheuse d'une taille appropriée comme la Terre. Si la planète a une atmosphère d'eau stable et une atmosphère propice à la vie comme nous l'avons déjà mentionné, elle doit avoir une taille et une masse ainsi qu'un champ gravitationnel très proche de la Terre19, et avec une perte géophysique initiale similaire de l'oxygène. Figure 2-3 : Le sol est la bonne taille pour soutenir l'incendie et les animaux à deux pieds en utilisant le feu. Mais une chose est encore plus remarquable: une planète appelée Golilocks qui est tout aussi massive et même aussi attrayante que notre planète actuelle serait en termes de gravité, assez pour soutenir une atmosphère qui soutient le feu et le bio-respirant, et également adapté aux organismes à base de carbone de notre taille et de notre conception qui sont érigés et courent sur deux listes. Planètes la taille et la masse de la Terre conviennent à la coïncidence de la conception d'animaux à deux pieds avec les mêmes dimensions que les humains capables d'exploiter le feu et de fournir l'atmosphère appropriée qui soutient la combustion et la respiration.20 Disponibilité et utilisation des métaux Le développement technologique exige non seulement une planète de taille appropriée et une atmosphère de soutien pour respirer et igniter le feu, mais aussi une utilisation abondante et facile des minéraux. Bien que certaines civilisations complexes aient réalisé des percées sans l'utilisation de minéraux, y compris la civilisation maya, il est très suspect qu'il y ait des organismes partout dans l'univers capables de développer une civilisation technologique à distance semblable à la nôtre sans l'utilisation de minéraux. À des températures normales sur le sol, les métaux ont une résistance élevée à la traction comme le cuivre et le fer (ce qui signifie presque que l'environnement est difficile à former21) mais sont également remarquablement flexibles (ce qui signifie qu'ils peuvent être formés sous l'influence de la résistance à la traction, ou la capacité de tirer du métal sous la forme de températures de fil22). Non seulement les métaux – à cause de la résistance à la traction – versent des outils puissants utiles à de multiples fins, mais aussi comme conducteurs électriques. En raison de leur flexibilité, ils pourraient être attirés dans de puissants fils minces. Une gamme de caractéristiques a permis de construire des générateurs et des moteurs électriques. Sans les doubles caractéristiques de la ductilité et de la conductivité électrique il n’y aurait pas d’ère électrique. Figure 2.4 : Fil de cuivre, une exigence dans le développement des moteurs électriques. Tout l'âge électrique a été un cadeau des propriétés physiques des métaux, en particulier le métal de cuivre. La commodité du conducteur métallique en raison de sa combinaison de la ductilité et des propriétés électriques est un fait remarquable. Non seulement sa force utile et sa rigidité aux températures ambiantes font beaucoup de métaux – en particulier le cuivre est le meilleur conducteur jamais – travaillent comme conducteurs à des températures ambiantes mieux que les températures élevées. Les fils de cuivre sont faciles à fabriquer sans avoir besoin d'outils spéciaux ou de fils de raccordement. Sa flexibilité a facilité l'intégration, et sa rigidité a contribué à maintenir les connexions en place avec précision. Sa bonne résistance a rendu le fil facile à tirer à travers des endroits compressés, y compris les gaines de fil. Le cuivre résiste également aux fissures plus que l'aluminium ou le fer. Dans un article sur le cuivre publié sur le site à propos de son utilisation: Les propriétés caractéristiques du cuivre en ont fait un composé précieux pour notre avenir. Il a une bonne capacité de réglementer la chaleur et l'électricité, irremplaçable en puissance permanente – des panneaux solaires aux éoliennes. En effet, l'une des merveilles du monde antique, le Colossus de Rhodes, est une sculpture antique sur l'entrée du port de Rhodes dans l'ancienne Grèce, et il est dit être fait de cuivre, mais aucune petite quantité reste depuis qu'il a été recyclé pour faire d'autres outils.27 Figure 2.5 : Il y a une abondance sur Terre de certains minéraux qui ont aidé Dans la fabrication du présent moderne peut-être par l'utilisation du feu. La nature a contribué au développement de l'exploitation minière. Les minéraux n'ont pas été découverts en premier lieu, et leurs propriétés magiques n'auraient pas été connues si leurs minerais n'étaient pas abondants et accessibles dans les roches brutes. Leur abondance et leur présence dans les couches croisales dépendent de multiples processus tectoniques pour être pleinement compatibles, comme le magma, les processus hydrothermiques et les processus métamorphiques. Il y a plus d'un siècle, Alfred Russell Wallace a fait allusion à la même occasion : « Les 7 plus anciens minéraux sont l'or, l'argent, le cuivre, le fer, l'étain, le plomb et le mercure. Ils sont tous largement trouvés dans les roches. La plupart d'entre eux sont présents dans leur forme pure, et peuvent être facilement obtenus de leurs minerais, menant à leur utilisation dès très tôt... Chacun des sept métaux (et quelques autres d'usage courant) a une qualité très distincte qui l'a rendu utile à certaines fins, de sorte qu'il est entré dans nos vies quotidiennes et devient difficile à se dispenser. Sans fer ou cuivre, il n'aurait pas construit un moteur à vapeur efficace. 1. USAF School of Aerospace Medicine, The Combustibility of Materials in Oxygen–Helium and Oxygen–Nitrogen Atmospheres, Clayton Huggett, Guenther Von Elbe, Wilburt Haggerty, SAM–TR–66–85, Brooks Air Force Base, 1966, 7 and 14, accessed on April 1, 2016, http://archive.rubicon–foundation.org/xmlui/bitstream/handle/123456789/4600/SAM_66_85.pdf?sequence=1. 2. NASA, Habitable Atmospheres which Do Not Support Combustion, Edward McHale, 30, Alexandria, Atlantic Research (1972), https://archive.org/details/nasa_techdoc_19720014620. 3. Douglas Drysdale, An Introduction to Fire Dynamics, 3rd ed. (Chichester, West Sussex: Wiley, 2011), 377. 4. Drysdale ibid.; Clayton Hugget, “Habitable Atmospheres which do not support combustion,” Flame and Combustion 20, no. 1 (1972): 140–142; Vytenis Babrauskas and Stephen J. Grayson, Heat Release in Fires (London: Interscience Communications, 2009). On page 316 the authors comment: “The effects of pressure on the burning of combustibles has become of great interest to the U.S. Navy as a means of extinguishing fires… In a landmark paper entitled Habitable Atmospheres Which do not Support Combustion… Huggett explained that for survival humans depend on there being a minimum partial pressure of oxygen, and a minimum concentration. By contrast, the combustion process requires a minimum flame temperature to avoid extinction. This minimum flame temperature can be related to a minimum heat capacity per mole of O2, this being about 170 to 210 J/C per mole of O2. Thus, if the total pressure of the atmosphere is increased by the forced injection of an inert gas into a sealed atmosphere, it may be possible to extinguish a fire without injuring persons… In small scale pool fire tests extinction was typically achieved when the nitrogen dilutent raised the total pressure to about 1.6 atmospheres. Subsequent, engineering details have been pursued in an ambitious program of large scale tests.” 5. Richard Maynard Case and D. E. Evans, eds., Variations in Human Physiology (Manchester, UK: Manchester University Press, 1985). The work of breathing increases with the density (pressure) of the atmosphere. As the authors comment on pages 105: “The maximum voluntary ventilation is approximately proportional to the reciprocal of the square root of the density. This means at a depth of 30 m (4 bar) the maximum voluntary ventilation is only 50% of that at sea level. … [The work of breathing is increased for another reason] as the density of the air breathed increases, so the flow of air in the airways becomes more turbulent, resulting in an increase in airway resistance. In addition, an increased density of gases hinders their intra–alveolar diffusion … As a result of these factors, whereas maximum work capacity at sea level is normally limited by cardiovascular transport of oxygen, the limitations [of increased pressure/density] are largely ventilatory.” 6. Increasing atmospheric pressure much above the current level of 760 mm mg (1 bar) at sea level (keeping the composition the same i.e., 21 percent oxygen and 79 percent nitrogen) also increases the danger of fire. As reported in the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) hand book section 6.5.2: “The burning rate when the pressure is equivalent to [3 bar] is twice that of sea level air, and is 2.5 times as fast at [6 bar].” (National Oceanic and Atmospheric Administration, Department of Commerce, NOAA Diving Manual: Diving for Science and Technology, 1991, section 6–14.) In effect hyperbaric atmospheres have a similar effect as increasing the percentage of oxygen and render the control of fire highly problematical. 7. Sanjoy M. Som, Roger Buick, James W. Hagadorn, Tim S. Blake, John M. Perreault, Jelte P. Harnmeijer, and David C. Catling, “Earth’s Air Pressure 2.7 Billion Years Ago Constrained to Less than Half of Modern Levels,” Nature Geoscience (2016). doi:10.1038/ ngeo2713. 8. “This is one mystery I’m asked about more than any other—spontaneous human combustion,” says Arthur C. Clarke, author of 2001, in the episode “The Burning Question” of his 1994 TV series Mysterious Universe. “Yet some cases seem to defy explanation, and leave me with a creepy and very unscientific feeling. If there’s anything more to SHC, I simply don’t want to know.” 9. Nick Lane, Oxygen: The Molecule That Made the World (Oxford: Oxford University Press, 2002). 10. James Lovelock, Gaia: A New Look at Life on Earth (New York: Oxford University Press, 2000), Chapter Five. 11. Ibid. 12. Monika Green and H. Allen Hill, “The chemistry of dioxygen,” Methods Enzymology 105 (1984): 3−22. 13. David C. Catling, Christopher R. Glein, Kevin J. Zahnle, Christopher P. McKay, “Why O2 Is Required by Complex Life on Habitable Planets and the Concept of Planetary ‘Oxygenation Time,’” Astrobiology 5, no. 3 (June 2005): 415–38. doi:10.1089/ast.2005.5.415. 14. Roman Boulatov, “Understanding the Reaction That Powers This World: Biomimetic Studies of Respiratory O2 Reduction by Cytochrome Oxidase,” Pure and Applied Chemistry 76, no. 2 (2004): 303–319, doi:10.1351/pac200476020303. Ibid. 16. Corinna R. Hess, Richard W. D. Welford, and Judith P. Klinman, “Oxygen–Activating Enzymes, Chemistry of,” in Wiley Encyclopedia of Chemical Biology (Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., 2008). http://doi.wiley.com/10.1002/9780470048672.wecb431. Les auteurs commentent : « La nature a développé un éventail divers de catalyseurs pour surmonter cette barrière cinétique. Ces enzymes d'activation de dioxygènes sont divisées en deux classes : oxygénées et oxydées. Les oxygénases incorporent directement au moins un atome de dioxygène dans les produits organiques de leur réaction. 17. Catling et al. 18. Thomas Gold, The Deep Hot Biosphere (New York: Copernicus, Springer–Verlag New York, Inc., 1999). 19. “Surface Gravity,” Wikipedia, May 12, 2016, accessed May 17, 2016, https://en.wikipedia.org/wiki/Surface_gravity. gravité = m/r2 où m = masse et r = rayon de la planète. 20. NASA, “NASA’s Kepler Mission Announces Largest Collection of Planets Ever Discovered,” 16–051, Kepler and K2, May 10, 2016, accessed May 16, 2016, http://www.nasa.gov/press–release/nasas–kepler–mission–announces–largest–collection–of–planets–ever–discoveredDans la Destinée de la Nature, Chapitre Onze, j’ai écrit (parfois avant le lancement de la mission Kepler): «Si le cosmos est en effet unique apte à la vie comme il existe sur la terre, alors l’existence de [planètes rocheuses, terrestres] capables de nourrir la vie devrait être relativement courante» (Michael Denton, Destiny de la Nature, 95). http://www.space.com/32852–alien–earth–search–nasa–kepler–space–telescope.html), il y a une croyance répandue et croissante qu'ils seront finalement trouvés (sara seager, «recherche pour d'autres terres», la nouvelle atlantis (automne 2015), accédée le 16 mai 2016, http://www.thenewatlantis.com/publications/searching–for–other–earths). 21. Often defined as: “Tensile strength is a measurement of the force required to pull something such as rope, wire, or a structural beam to the point where it breaks. The tensile strength of a material is the maximum amount of tensile stress that it can take before failure, for example breaking.” From “Tensile Strength,” Wikipedia, May 1, 2015, accessed on May 23, 2016, https://simple.wikipedia.org/wiki/Tensile_strength. 22. “In materials science, ductility is a solid material’s ability to deform under tensile stress; this is often characterized by the material’s ability to be stretched into a wire.” From “Ductility,” Wikipedia, May 2, 2016, accessed on May 23, 2016, https://en.wikipedia.org/wiki/Ductility. 23. Roy Beardmore, “Temperature Effects on Metal Strength,” RoyMech, November 11, 2010, accessed on April 4, 2016, http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/Matter/Temperature_effects.html. 24. “Electricity,” Wikipedia, May 16, 2016, accessed May 23, 2016, https://en.wikipedia.org/wiki/Electricity. 25. Glenn Elert, “Electric Resistance,” The Physics Hypertextbook, 1998–2015, accessed on April 4, 2016, http://physics.info/electric–resistance. 26. “Copper wire and cable,” Wikipedia, April 24, 2016 accessed on May 23, 2016, https://en.wikipedia.org/wiki/Copper_wire_and_cable. 27. “About,” Copper Matters, accessed on April 4, 2016, http://www.coppermatters.org/about. 28. “Ore Genesis,” Wikipedia, May 9, 2016, accessed on May 23, 2016, http://en.wikipedia.org/wiki/Ore_genesis. 29. Wallace, le monde de la vie, 359–360. - dr. michael denton - translated by rahaf zeidan — Source: site Web du centre brahin - posted on 2018-01-21 (archivé dans l'archive internet) https://braheen.com/articles/fine-tuning/الكوكب-المناسب-كيف-سمحت-خصائص-الأرض-لنا-بصناعة-النار