¿Cómo podrían los dinosaurios crecer tanto a pesar de la ley del cubo cuadrado de Galileo?

Answer 1

Galileo Diálogo sobre dos nuevas ciencias contenía lo que él consideraba una de sus ideas más profundas: la ley del cubo cuadrado. Si dos cubos están hechos del mismo material, tendrán la misma densidad. Sin embargo, dado que los dos cubos tienen diferentes relaciones de área a volumen, también tendrán una tensión diferente en la base de cada cubo. Si se aplica demasiada tensión a un objeto, fallará, o en este caso un cubo grande tiene muchas más posibilidades de colapsar. Es por eso que los castillos de arena solo pueden tener unos pocos pies de altura.

Galileo aplicó esto a los animales, lo que ahora llamamos alometría , y señaló que esto implica que el diámetro de los huesos debe ser proporcional a su longitud. Explica por qué las hormigas pueden caminar con patas pequeñas y delgadas mientras levantan 50 veces su peso corporal, en comparación con los elefantes con sus patas del tamaño de un tronco de árbol que se esforzarían por levantar una cuarta parte de su masa.

También debido a la Ley del Cubo Cuadrado, los animales más grandes tienen menos fuerza muscular relativa que los animales más pequeños . Tanto la fuerza muscular como la fuerza ósea son funciones del área de la sección transversal, mientras que el peso del animal es una función del volumen.

Es debido a la fuerza muscular relativa que una hormiga puede levantar cincuenta veces su peso, mientras que un humano puede levantar una cantidad igual a su propio peso, y un elefante asiático solo puede levantar el 25% de su propio peso. La mayor relación músculo / peso de los animales más pequeños es lo que les permite saltar más alto que varias veces su propia altura, mientras que en el otro extremo, un elefante ni siquiera puede saltar.

Si bien Galileo logró convencer a la Iglesia y a la comunidad científica conservadora de que el mundo no es plano, la comunidad científica conservadora aún no ha adoptado la Ley del Cubo Cuadrado de Galileo, aunque es claramente correcta y fundamental para comprender todas las disciplinas científicas principales.

Por lo tanto, el problema de cómo los dinosaurios crecieron tanto es una paradoja científica que ha estado frenando la ciencia durante literalmente cientos de años.

Los científicos han identificado cuatro áreas problemáticas específicas con respecto a los grandes animales mesozoicos terrestres:
1) resistencia ósea insignificante,
2) fuerza muscular insignificante,
3) la presión arterial alta inaceptablemente existente en los dinosaurios más altos como el Brachiosaurus, y
4) poder extremadamente insignificante para los reptiles de sangre fría para volar.

Estas son las siguientes respuestas que pude encontrar de varias fuentes:

a) La ‘ley’ del cubo cuadrado de Galileo es realmente una aproximación al espectro moderado del tamaño de los animales, algo que explica mucho pero no se generaliza como la gravitación, que Newton usó para explicar la caída de una manzana y la órbita de la luna. .
Ver: el amor de Lewin por la física

b) Quizás la respuesta tenga que ver con la alta productividad primaria neta durante la era de los dinosaurios: los niveles de CO2 atmosférico eran hasta 10 veces los niveles actuales y el CO2 elevado estimula la productividad de algunas plantas.
Ver: dinosaurios, dragones y enanos: la evolución del tamaño máximo del cuerpo

c) Quizás la densidad del aire de la Tierra cerca de la superficie de la Tierra necesitaría ser 2/3 de la densidad del agua para producir la flotabilidad necesaria para que los dinosaurios puedan crecer a su tamaño excepcional.
Ver: La solución a la gran paradoja del dinosaurio

A partir de ahora sigue siendo una pregunta sin resolver.

Answer 2

Los dinosaurios probablemente casi alcanzaron el límite superior de cuán grande puede llegar a ser un animal vertebrado terrestre usando huesos y músculos típicos. Los dinosaurios más grandes muestran evidencia de fractura por estrés en sus huesos: eran tan grandes que podrían lastimarse fácilmente con solo moverse. El saurópodo que se cree que es más grande que la ballena azul se conoce solo por un puñado de huesos, por lo que realmente no se puede confirmar que haya destronado al gigante: la ballena azul sigue siendo el animal más grande jamás conocido y confirmado.

La ballena azul, por supuesto, usa agua para soportar su enorme volumen, por lo que podría crecer aún más de lo que ya lo ha hecho.

Estos animales no violan ninguna ley de la física, simplemente no has hecho bien las matemáticas. 😉

Answer 3

Los dinosaurios no violan la ley del cubo cuadrado.

Tome las fortalezas conocidas de los huesos y los músculos, asuma un animal con la forma de los dinosaurios más grandes, aplique la ley del cubo cuadrado y obtendrá el tamaño y la masa máximos posibles para un animal de esa forma.

Y esperadlo …

¡Resulta que el tamaño y la masa máximos posibles son un poquito MÁS GRANDES que los dinosaurios más grandes conocidos!

Entonces, los dinosaurios más grandes se están acercando a los límites de la ley del cubo cuadrado, pero no la exceden.

Godzilla rompe la ley del cubo cuadrado porque Godzilla es en realidad varias veces más grande que los dinosaurios más grandes (además, generalmente se representa como bípedo, y se puede soportar una masa máxima más grande en cuatro extremidades que en dos).

King Kong infringe la ley del cubo cuadrado porque, aunque en realidad no es más grande ni más pesado que los dinosaurios más grandes y pesados, tiene la forma de un simio, y esa forma no puede escalar a esos tamaños sin romper la ley del cubo cuadrado (su gran la cabeza y los enormes y poderosos hombros son demasiado pesados ​​para sus piernas relativamente más pequeñas). Otra forma en que King Kong infringe la ley del cubo cuadrado no es tanto para soportar su peso contra el colapso, sino en su comportamiento. Es posible que un animal con forma de simio sea tan grande y pesado, y no se derrumbe, pero no le quedaría suficiente fuerza muscular para correr, saltar, saltar y trepar como King Kong ha demostrado.