Eposzokat hallani emberekről, akik túlélték az agyonlőtt golyókat, a 10 emelet magasból való szabadesést vagy a tengeren töltött hónapokat. De ha az ismert világegyetemben bárhová teszünk egy embert, kivéve a Földön a tengerszint felett vagy alatt néhány mérfölddel húzódó vékony űrburokban, perceken belül elpusztulunk. Bármennyire is erősnek és ellenállónak tűnik az emberi test bizonyos helyzetekben, a kozmosz egészének összefüggésében nézve idegesítően törékenynek tűnik.

Az emberi túlélés határainak nagy részét már teljesen meghatározták; a jól ismert “hármas szabály” diktálja, hogy mennyi ideig nélkülözhetjük a levegőt, a vizet és az élelmet (nagyjából három percig, három napig, illetve három hétig). Más határok inkább spekulatívak, mert az emberek ritkán, vagy soha nem tesztelték őket. Például meddig tudsz ébren maradni, mielőtt meghalsz? Milyen magasra tudsz felmászni, mielőtt megfulladsz? Mekkora gyorsulást bír el a tested, mielőtt darabokra szakad?

Az évtizedek során végzett kísérletek – egyesek szándékosan, mások véletlenül – segítettek kijelölni azt a területet, amelyen belül szó szerint élünk.

Meddig tudunk ébren maradni?

A légierő pilótáiról ismert, hogy három vagy négy nap alvásmegvonás után olyan delíriumba esnek, hogy lezuhannak a gépeikkel (miután elaludtak). Már egyetlen éjszakai alvás is ugyanúgy rontja a vezetési képességeket, mint a részegség. Az abszolút leghosszabb idő, amíg valaki önként ébren maradt, mielőtt elaludt volna, 264 óra (kb. 11 nap) – ezt a rekordot a 17 éves Randy Gardner állította fel 1965-ben egy középiskolai tudományos projekt keretében. Mielőtt a 11. napon elaludt, lényegében nyitott szemmel vegetált.

De mikor halt volna meg?

Júniusban egy 26 éves kínai férfi állítólag 11 nap után halt meg, miután álmatlanul próbálta végignézni az Európa-kupa minden mérkőzését. De végig alkoholt ivott és dohányzott is, ami megnehezítette halála okának megállapítását. Egyedül az alváshiány miatt még egyetlen ember sem halt meg véglegesen, és nyilvánvaló etikai okokból a tudósok a laboratóriumban sem tudják megtalálni a töréspontot.

Patkányokkal azonban már megtették. 1999-ben a Chicagói Egyetem alváskutatói patkányokat helyeztek egy vízzel teli medence fölött elhelyezett forgó korongra, és folyamatosan rögzítették a patkányok agyhullámait egy számítógépes programmal, amely képes volt felismerni az alvás kezdetét. Amikor a patkányok elaludtak, a korongot hirtelen elforgatták, hogy ébren tartsák őket, a falnak ütközve és azzal fenyegetve, hogy a vízbe lökik őket. A patkányok két hétig tartó szenvedés után következetesen elpusztultak. Mielőtt elpusztultak volna, a rágcsálók a hipermetabolizmus tüneteit mutatták, egy olyan állapotot, amelyben a szervezet nyugalmi anyagcseréje annyira felgyorsul, hogy még teljesen mozdulatlan állapotban is túlzott kalóriát éget el. A hipermetabolizmust az alváshiánnyal hozták összefüggésbe.

Hány sugárzást vehetünk fel?

A sugárzás hosszú távú veszélyt jelent, mert mutálja a DNS-t, átírja a genetikai kódot olyan módon, amely a sejtek rákos növekedéséhez vezethet. De vajon mennyi sugárzás csap le rögtön a halálra? Peter Caracappa, a Rensselaer Polytechnic Institute nukleáris mérnöke és sugárbiztonsági szakértője szerint 5 és 6 Sievert (Sv) néhány perc alatt túl sok sejtet aprít fel ahhoz, hogy a szervezet egyszerre helyrehozza. “Minél hosszabb idő alatt halmozódik fel a dózis, annál magasabb lesz ez a tartomány, mivel a szervezet ez idő alatt is dolgozik a javításon” – mondta Caracappa az Élet kis rejtélyei című lapnak.

Összehasonlításképpen: a japán fukusimai atomerőmű egyes dolgozói 0,4-1 Sv sugárzást szívtak magukba óránként, miközben a tavaly márciusi nukleáris katasztrófával küzdöttek. Bár rövid távon túlélték, a tudósok szerint életük során megnőtt a rákkockázatuk.

Még ha az ember távol tartja magát a nukleáris katasztrófáktól és a szupernóva-robbanásoktól, a természetes háttérsugárzás, amelyet mindannyian tapasztalunk a Földön (olyan forrásokból, mint a talajban lévő urán, a kozmikus sugárzás és az orvosi eszközök), 0,025 százalékkal növeli a rák kialakulásának esélyét egy adott évben, mondta Caracappa. Ez egy bizarr felső határt szab az emberi élettartamnak.

“Egy átlagos ember …, aki 4000 éven keresztül minden évben átlagos háttérsugárzási dózist kap, minden más hatás hiányában ésszerűen biztos lehet abban, hogy sugárzás okozta rákos megbetegedést kap” – mondta Caracappa. Röviden, még ha végül sikerül is kiirtani minden betegséget, és kikapcsolni a testünket öregedésre utasító genetikai parancsokat, pechünkre: soha nem fogunk 4000 évesnél tovább élni.

Mennyire tudunk gyorsulni?

A bordakosár megvédi a szívünket a kemény ütésektől, de ez gyenge védelem az ellen a fajta lökdösődés ellen, amit a technológia ma lehetővé tett. Mekkora gyorsulást bírnak el szerveink?

A NASA és a katonai kutatók előrelépéseket tettek ennek a kérdésnek a megválaszolásában a biztonságos űrhajók és repülőgépek tervezése érdekében. (Nem akarjuk, hogy az űrhajósok elájuljanak felszállás közben.) Az oldalirányú gyorsulás – az oldalirányú rántás – az erők aszimmetriája miatt nagyon megviseli a belső szerveinket. A Popular Science egy nemrégiben megjelent cikke szerint 14 Gs oldalirányú gyorsulás elszakíthatja a szerveinket egymástól. A fejtől-lábig tartó mozgás eközben az összes vért a lábakba meríti. A 4 és 8 G közötti hosszirányú Gs kiüti az embert. (Az 1 G erő a normál gravitációs erő, amit itt a földön érzünk, míg 14 Gs egy 14-szer nagyobb tömegű bolygó vonzásának felel meg.)

Az előre- vagy hátrafelé irányuló gyorsulás látszólag a legkönnyebben megy a testnek, mert lehetővé teszik, hogy a fej és a szív együtt gyorsuljon. Az 1940-es és 1950-es évek katonai kísérletei egy “emberi lassítóval”, lényegében egy rakétaszánnal, amely oda-vissza száguldott a kaliforniai Edwards légibázison, azt sugallják, hogy 45 Gs, azaz 45 földi gravitációnak megfelelő sebességgel is le tudunk lassulni, és még mindig élünk, hogy beszéljünk róla. Ezzel a sebességgel 630 mérföld/óráról 0 mérföld/órára lassulunk le a másodperc töredéke alatt néhány száz lábon keresztül. A kutatók becslése szerint 50 G körül valószínűleg egy zsák alkatrésszé változunk.

Milyen környezeti változásokat tudunk kezelni?

Az egyes emberek nagyon különbözőek abban, hogy mennyire jól tűrik a normális légköri viszonyoktól való eltéréseket, legyen szó a hőmérséklet, a nyomás vagy a levegő oxigéntartalmának változásáról. A túlélés határai attól is függnek, hogy a környezeti változások milyen lassan következnek be, mivel a szervezet a külső körülményekhez igazodva fokozatosan tudja beállítani oxigénfelhasználását és anyagcseréjét. De néhány durva becslést lehet adni a töréspontjainkra vonatkozóan.

A legtöbb ember 10 perc után hipertermikus állapotba kerül a rendkívül párás, 140 fokos (60 Celsius-fokos) hőségben. A hideg okozta halál nehezebben behatárolható. Az ember általában akkor hal meg, amikor a testhőmérséklete 70 F-fokra (21 C-fokra) csökken, de hogy ez mennyi idő alatt következik be, az attól függ, hogy az ember mennyire “szokott hozzá a hideghez”, és hogy beáll-e a hibernáció egy titokzatos, látens formája, amelyről már tudunk.

A túlélés határait jobban meg lehet határozni a hosszú távú kényelem szempontjából. Egy 1958-as NASA-jelentés szerint az emberek korlátlan ideig élhetnek olyan környezetben, amely nagyjából 40 és 95 fok (4 és 35 fok) között mozog, ha ez utóbbi hőmérséklet legfeljebb 50 százalékos relatív páratartalom mellett alakul ki. A maximális hőmérséklet felfelé tolódik, ha kevesebb a páratartalom, mert a levegő alacsonyabb víztartalma miatt könnyebb izzadni, és így hűvösen tartani magunkat.

Amint azt bármelyik sci-fi film tanúsítja, amelyben az űrhajós sisakja kipattan az űrhajón kívül, nem állunk túl jól a rendellenes oxigén- vagy nyomásszintekkel. Atmoszférikus nyomáson a levegő 21 százalék oxigént tartalmaz. Anoxiában halunk meg, ha ez a koncentráció 11 százalék alá csökken. A túl sok oxigén szintén öl, mivel néhány nap alatt fokozatosan tüdőgyulladást okoz.

Elájulunk, amikor a légköri nyomás 57 százaléka alá csökken – ami 15 000 láb (4572 méter) magasságban lévőnek felel meg. A hegymászók feljebb tudnak nyomulni, mert fokozatosan hozzászoktatják a szervezetüket az oxigéncsökkenéshez, de 26 000 láb (7925 m) magasság felett senki sem marad életben sokáig oxigénpalack nélkül.

Ez körülbelül 8 kilométer magasan van. Az ismert világegyetem határa mintegy 46 milliárd fényévvel távolabb van.

Kövesse Natalie Wolchovert a Twitteren @nattyover vagy az Élet kis rejtélyei @llmysteries. A Facebookon & Google+-on is megtalálhatóak vagyunk.