Kármánin viiva on maan ilmakehän ja ulkoavaruuden välisen rajan korkeus. Tämä 100 km eli 328 084 ft. Arvo on peräisin Fédération Aéronautique Internationale -järjestöltä, ja se on sama arvo, jota NASA käyttää määrittelemään planeettamme ilmakehän ja ulkoavaruuden välisen rajan.
Jos olet kuten minä, korkein korkeus, jolla olet koskaan ollut merenpinnan tasosta, on noin 30 000 jalasta 40 000 jalkaan, mikä on korkeusalue, jolla useimmat liikennelentokoneet lentävät.
Jossain kontekstissa maapallon korkein vuori on Mt. Everest, jonka huippu on 29 029 jalkaa merenpinnasta mitattuna.
Maailman ja ulkoavaruuden välinen raja, 328 084 jalkaa, on noin 11 kertaa korkeampi kuin Mt. Everest, sekä korkein korkeus, jossa olet luultavasti koskaan ollut. Yritä kuvitella se hetkeksi.
Jos tämä kuva ei herätä sinussa kunnioitusta, ehkäpä toinen tapa ajatella sitä herättää. Ajatellaanpa, kuinka paljon liike-energiaa saadaan painovoiman vaikutuksesta tässä korkeudessa. Loppujen lopuksi, jos hyppäisit tällaisesta korkeudesta, maan vetovoimakenttä antaisi sinulle energiaa liikkeen muodossa. Painovoima kiihdyttäisi sinut tiettyyn nopeuteen. Luonnollisesti herääkin kysymys, että jos putoaisitte Karmanin linjalta takaisin maahan, kuinka nopeasti liikkuisitte maahan osuessanne? Laskemme tälle nopeudelle ylärajan. Eli kuinka nopeasti liikkuisit maahan osuessasi, jos ilmanvastus olisi nolla.
Painovoiman kiihtyvyys maapallolla on g = 9,8 metriä/sekunnissa² eli 21,9 mailia/tunti².
Käyttämällä jotakin kinemaattista yhtälöä on mahdollista määrittää nopeus, jolla putoat maahan.
d = vt + (1/2)at²
Siltä varalta, että haluat laskea sen itse, d on matka, t aika, a kiihtyvyys (tässä tapauksessa g).
Ensin on ratkaistava aika, joka kuluu putoamiseen 328,084 jalan matkan matkalta. Siihen kuluisi 143 sekuntia eli noin 2,5 minuuttia. Jokaisen tunnin aikana kiihtyisit 21,9 mph painovoiman vuoksi.
Kun putoat maahan, liikut nopeudella 3,131 mph.
Muista jälleen, että tässä takaperin laskennassa ei oteta huomioon putoavan ihmisen kokemaa ilmanvastusta eli ilmanvastusta. Liikut siis todellisuudessa paljon tätä hitaammin, mutta tämä antaa jonkinlaisen käsityksen painovoimasta saadusta energiamäärästä tässä korkeudessa.
Miten korkealla avaruus siis on? Tarpeeksi korkealla, että jos hyppäisit sieltä, etkä kokisi ilmanvastusta, saavuttaisit nopeuden 3,131 mph. Se on nopeampi kuin äänen nopeus 767 mph. Jos jatkaisit liikkumista tuolla nopeudella, voisit matkustaa Los Angelesista New Yorkiin alle tunnissa.
Kun otat huomioon ilmanvastuksen, huomaat tietysti, että saavutat loppunopeuden. Tämä laskelma on parasta jättää toiseen esseeseen, mutta se on noin puolet nopeudesta, jota ilman ilman ilmanvastusta oleva malli ennustaa. Vertailun vuoksi mainittakoon, että kilpaileva laskuvarjohyppääjä Felix Baumgartner pitää hallussaan ennätystä laskuvarjohypyn avulla saavutetussa loppunopeudessa. Hän saavutti nopeuden 834 mph hyppäämällä 128 100 jalan korkeudesta, joka on noin 40 % Karman-linjan korkeudesta.
Tämä julkaistiin alun perin Things Pondered -blogissa, joka käsittelee tieteen ja yhteiskunnan risteyskohtia.