147
Время образования ударного кратера тем больше, чем крупнее само событие, – это легко понять. Другие физические характеристики также «масштабируются». Анализ «методом размерностей» основан на том факте, что, какое бы уравнение вы ни вывели, размерности величин должны соответствовать. Если это уравнение скорости чего-то, результат должен быть в метрах в секунду. Все на свете можно представить через фундаментальные единицы или размерности: время (секунды, с), расстояние (метры, м) и масса (килограммы, кг). Другие единицы выводятся из них: скорость (расстояние за единицу времени, м/с), плотность (масса на единицу объема, кг/м3), ускорение (скорость на единицу времени, м/с2), сила (кг ∙ м/с2) и так далее. Предположим, вам нужно уравнение для диаметра кратера (м), а все, что вы знаете, – это скорость ударяющего тела (обычно 15 000 м/с), ускорение свободного падения (1,6 м/с2 для Луны) и плотность (2700 кг/м3 для лунной коры). То, что размерность должна соответствовать, оставляет вам очень узкий набор математических уравнений. Затем вы ставите эксперименты в лаборатории, подгоняете уравнения к данным, и в результате появляются законы масштабирования. Именно так ученые используют лабораторные эксперименты и данные, полученные во время испытаний ядерного оружия, чтобы предсказывать физические характеристики ударного кратерообразования с масштабами в сотни и тысячи километров.