¿Cuál es el conjunto más pequeño de átomos en la Tierra cuya desaparición espontánea podría significar la perdición para la humanidad?

Creo que podrías eliminar una buena proporción de la población humana eliminando menos de [math] 10 ^ {- 15} \ text {kg.} [/ Math]

Realice las eliminaciones apropiadas de átomos de una muestra del virus de la gripe H5N1 para que mute a una forma que retenga su letalidad, pero que sea tan altamente transmisible de un humano a otro como las cepas más conocidas de la gripe.

Si esto no es posible solo con la eliminación de átomos, pruebe otras cepas de la gripe, luego Marburg, luego el hantavirus, luego baje la lista de virus no transmisibles pero mortales. Seguramente al menos uno de estos podría hacerse transmisible en el aire de humano a humano con solo algunos retiros hábilmente colocados.

Dado que la transmisión de persona a persona sería el canal más accesible para propagarse, solo una pequeña cepa se volvería dominante en la población de virus muy rápidamente, incluso con el inconveniente de matar de manera confiable a sus anfitriones.

Un virus nunca podría eliminar a toda la raza humana, pero sería una forma eficiente de hacer una mella bastante antigua.

Repite con más virus para eliminar a los sobrevivientes.

Para acabar con los humanos realmente duros que quedan en pie después de este lote, creo que deberías ser personal e ir tras ellos uno por uno. Destruye algunos de sus pares de bases de ADN de una manera brutalmente dirigida para darles un cáncer incurable.

De acuerdo. Primero publiqué una variación de esto como un comentario, pero desde entonces me he dado cuenta de que puedo hacerlo aún más pequeño. Hay aproximadamente 6.5 billones de personas en el planeta. La capacidad pulmonar promedio para un adulto es de aproximadamente 5 litros, y hay 1 / 22.4 moles de aire por litro a presión estándar. Eso pone un límite superior de 6.5 * 5 * 1 / 22.4 billones de moles, o aproximadamente 1.451 billones de moles de aire en los pulmones de todas las personas en el mundo. Dado que el aire es aproximadamente 80% N2 y 20% O2, eso se traduce en 2.902 moles de átomos, con una masa de aproximadamente 1.727 * 10 ^ 6 kg. La eliminación instantánea de todas estas moléculas de los pulmones de todos los seres humanos tendría resultados catastróficos: nuestros pulmones se colapsarían debido al súbito vacío y moriríamos.

Eso pone un límite superior de 1,727,000 kg en la masa mínima que necesitamos para causar una catástrofe humana. Pero creo que podemos hacerlo mejor. Supongamos que en su lugar eliminamos 0,5 centímetros cuadrados de la aorta de todos. No es placentero, pero todos nos desangraríamos y moriríamos bastante rápido. Con un grosor promedio de 2.5 mm y una masa promedio de 1.85 gcm ^ 3, ahora estamos hablando de .25cm * 0.5cm ^ 2 * 1.85g / cm ^ 3 * 6.5 * 10 ^ 9, que es solo 1.5 * 10 ^ 6 kg, y podemos hacer que nuestra rebanada sea aún más pequeña en al menos un orden de magnitud, ya que todo lo que realmente necesitamos es un agujero de pinchazo en las aortas de cualquier persona mayor de 3 años.

Ahora que he respondido a la pregunta de OP, tengo una para ellos: ¿estás estudiando para ser un malvado científico o villano de James Bond?

Creo que podrías hacerlo con menos de un micro gramo.

Elimine algunos átomos de una base en una molécula de ADN y habrá creado una mutación puntual en esa célula. Hágalo en los lugares correctos y se convertirá en una célula cancerosa, una muy agresiva si lo hace bien. Probablemente podría hacerse con unos pocos miles de átomos, pero seamos conservadores y digamos un millón.

Ahora, si acaba de elegir una célula aleatoria, es probable que el sistema inmunitario lo mate de inmediato, pero si sucede lo suficiente, una célula tendrá suerte y se liberará de control. Atornille con los otros, elija uno que esté exactamente en el lugar correcto. Elija la célula correcta y no solo tendrá éxito en convertirse en cáncer, sino que será un tipo que no será fácil de detectar hasta que sea completamente incurable.

Bam. Un millón de átomos removidos, una persona muerta pronto. Por supuesto que lo haces a cada persona en la tierra al mismo tiempo. Un total de unos 10 ^ 16 átomos, que es menos que un microgramo.


Edición: la idea de Paul Mainwoods también es buena. Un virus mutante no afectará a todos, pero podría obtener la mayoría. Eso significa que podemos restringir el cáncer individual a aquellos que no obtendría. Por lo tanto, las extracciones de cáncer individuales podrían reducirse de miles de millones a miles, una mejora de un millón de veces.

Aquí hay una divertida: Samarium

El cuerpo humano adulto promedio contiene aproximadamente 50 microgramos de samario, 2 átomos de los cuales se encuentran en cada unidad funcional de una enzima llamada Flap EndoNuclease 1 (FEN1). FEN1 participa en la síntesis de ADN de cadena retrasada, donde desplaza al ADN2. Elimina el samario y habrás eliminado la replicación del ADN.


EDITAR: como se solicita en los comentarios, aquí hay un enlace al artículo gratuito, que se publicó originalmente en Cell

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/

Puede tomar un par de átomos de carbono de varios codones importantes en el ADN de cada óvulo humano recientemente fertilizado. La mutación no tiene por qué ser letal, pero al menos debería hacer que el recién nacido sea efectivamente estéril. La humanidad debería desaparecer en dos siglos.

Dado que un huevo recientemente fertilizado tiene una sola célula, tiene la menor cantidad de ADN para mutar. Incluso con más de 7 mil millones de personas en la Tierra, el número de intentos de reproducción debería ser relativamente pequeño (supongo que a lo sumo 3 mil millones de intentos por mes durante 2400 meses), así que supongo que se debería eliminar mucho menos que un mol de átomos de carbono para ese propósito.

Mucho menos que abrir arterias o cortar espinas, y mucho más que mutar virus mortales. Pero supongo que los virus no son tan fiables, aunque mucho más rápidos.

Si tomara un pedazo de papel de 80 g / m2 y eliminara los átomos necesarios para deletrear “fatalidad para la humanidad” (idealmente en una fuente pequeña), entonces esto sería solo una fracción de un gramo de material.

Si hiciera lo mismo grabando con láser un trozo de metal pulido en una escala en la que el texto solo se pudiera leer con un microscopio electrónico, la cantidad de material que se eliminó de la superficie podría ser muy pequeña. No tengo los cálculos exactos pero, si funciona de la misma manera que renderizar texto con una impresora de inyección de tinta, supongo que la cantidad de átomos que deben eliminarse sería ciertamente menor a 1000.

Tal vez alguien experto en el diseño de microchips tendría una mejor idea del número mínimo de átomos involucrados.

Sospecho que requeriría la eliminación de menos de un gramo de materia.

Un primer disparo, pero alguien con más conocimientos médicos puede mejorarlo [1]: elimine una sección transversal de la médula espinal, cortando la conexión del cerebro al resto del cuerpo, dentro de cada humano en el planeta . Todo humano deja de respirar, y muere en minutos.

¡Yo diría que, sin ningún ser humano vivo, la humanidad está bastante bien condenada!

[1] ¿Quizás hay un nervio específico que sería fatal si se cortara, pero no requeriría la eliminación de tantos átomos para hacerlo? ¿O tal vez hay una pequeña región del cerebro que es esencial? ¿O tal vez sería más eficiente causar que todos los humanos comiencen a sangrar en sus cerebros? ¿O hacer un agujero en sus corazones?

La mayoría de las respuestas han interpretado la pregunta como una pregunta por átomos de un átomo particular, a veces por peso. Estoy tomando la pregunta literalmente para referirse al conjunto de átomos de cualquier elemento, de modo que el conjunto sea el número más pequeño de miembros. Supongo que el conjunto podría contener los átomos que forman el mecanismo para no lanzar misiles nucleares desde un submarino ruso o estadounidense. Sólo un misil debería ser suficiente. Las respuestas en represalia deben hacerse cargo del resto.

Podría destruir a todos los seres vivos de la Tierra simplemente eliminando la atmósfera, que tiene una masa de aproximadamente 5,15 × 10 kg, según la última estimación. Eso sería solo .0000836% de la masa de la Tierra.

Fuentes: Atmósfera de la Tierra.

Si eliminó solo uno de los elementos esenciales para el ADN: carbono, hidrógeno, nitrógeno u oxígeno, la vida tal como la conocemos no podría existir. Sin embargo, eliminar cualquiera de estos elementos comprendería más masa que si solo se eliminara H20.

Tenemos algunas enzimas en nuestros cuerpos que necesitan algunos átomos de vanadio o samario para funcionar correctamente. Ese es quizás el conjunto de átomos más pequeño que nos haría sentir muy enfermos o muertos.