Bajki (okiem fizyka)

Tomasz Rożek

publikacja 20.01.2011 20:28

Superman lata szybciej niż światło. Ufoludki są wokoło, a nie widzimy ich, bo potrafią przybrać postać człowieka. Poza tym przenosimy się w czasie, za kilka lat Ziemia zamrozi się na kość albo… rozgrzeje do czerwoności.

Bajki (okiem fizyka) Cia Gould / CC 2.0 Superman – zdaniem fizyków – nie może istnieć. Bardziej realne są zielone ufoludki

Bohaterów fantastycznych jest wielu. Można wymieniać bez końca. Ale nie ma wątpliwości, że jednym z najbardziej nierealnych jest Superman. Przy tym, czego dokonuje, lądowanie na pędzącej w kierunku Ziemi asteroidzie (Bruce Willis w filmie „Armagedon”) czy klonowanie dorosłego człowieka w ciągu niecałej do-by (Arnold Schwarzenegger w filmie „Szósty dzień”), to dosłownie pestka. Przygody superbohatera regularnie pojawiają się od 1938 roku. Dzisiaj jest on w zasadzie jedną z ikon Ameryki. Setki adaptacji, seriale, słuchowiska, a nawet cztery filmy pełnometrażowe. Ostatni bodaj w 2006 roku. W każdym kolejnym Superman potrafi więcej.

Samochód i asteroida
Superbohater urodził się na Kryptonie, planecie krążącej wokół czerwonego nadolbrzyma, czyli, innymi słowy, starej dużej gwiazdy. Planecie groziła „niestabilność procesów geologicznych” (cokolwiek to znaczy) i dlatego Kal-El (bo tak brzmi prawdziwe imię Supermana) jako niemowlak zostaje wysłany na Ziemię, gdzie – już jako Clark – dorasta jako zwykły chłopiec. Bardzo silny chłopiec. W pierwszych komiksach siła Clarka została precyzyjnie wyjaśniona. Krypton jest większą planetą niż Ziemia, więc poruszanie się, podnoszenie przedmiotów… wymagało większej siły. Na Ziemi Superman czuł się jak ziemscy astronauci na Księżycu. Mimo ciężkiego kombinezonu podskakiwali lekko jak baletnice.

Wszystko się zgadzało, póki Superman przeskakiwał przeszkody i podnosił niewielkie ciężary (np. samochody). Gdyby na Księżycu znalazł się samochód maluch, teoretycznie podniosłaby go osoba, która na Ziemi potrafi podnieść przedmiot o masie 100 kg. Żeby zaspokoić ciągle rosnącą popularność superbohatera, trzeba było podkręcać jego „osiągi”. W 1943 roku Clark zaczął poruszać się szybciej niż światło. A tego nie da się już niczym wytłumaczyć. No i robił się silniejszy. Z każdym odcinkiem radził sobie z większymi ciężarami. W komiksie z 1960 roku uratował Ziemię, zmieniając trajektorię lecącej w naszym kierunku asteroidy. Bruce Willis w filmie „Armagedon” był mniej subtelny. Asteroidę na kursie kolizyjnym z Ziemią po prostu wysadził.

Trochę obliczeń
W jednym z odcinków Superman podnosi samolot Boeing 747. Ten waży około 180 ton bez pasażerów i paliwa. Wysportowany człowiek powinien poradzić sobie z ciężarem około 100 kg, a więc Superman jest około 1800 razy silniejszy niż ziemski atleta. Z pewnym przybliżeniem można więc powiedzieć, że superbohater będzie wszystkie osiągi sportowe miał 1800 razy lepsze od mistrzów rodem z Ziemi. A to znaczy, że skacze w dal na 16 km, wzwyż na 4,5 km, a gdyby dysponował tyczką, mógłby z łatwością dolecieć do stratosfery. W biegach długodystansowych osiągałby prędkość około 36 tys. km/h a w sprincie nawet 65 tys. km/h. Tak szybko nie porusza się żaden pojazd na Ziemi. Co z lotami w kosmos? Superman często operował na okołoziemskiej orbicie (swoją drogą, nie wiadomo czym oddychał, bo nigdy nie używał maski tlenowej). Jedno jest pewne, gdyby ustawić jakąś pochylnię, superbohater mógłby polecieć, a właściwie wybiec na orbitę.

Druga prędkość kosmiczna (minimalna prędkość, jaką musi osiągnąć obiekt, żeby opuścić ziemskie pole grawitacyjne) wynosi tylko nieco ponad 40 tys. km/h. Superman w sprincie osiąga więcej. Jest tylko jeden problem. Z grubsza szacując, te wszystkie osiągnięcia byłyby możliwe, gdyby na Kryptonie, planecie, na której urodził się Superman, przyciąganie grawitacyjne było 1800 razy większe niż na Ziemi. A to zupełnie niemożliwe. Astronomowie twierdzą, że istnienie planety o sile przyciągania 50 razy większej niż na Ziemi jest już bardzo mało prawdopodobne. Największe planety nie są poza tym skaliste, tylko gazowe. Gdyby Superman urodził się na gazowym olbrzymie, na Ziemi – żeby się nie udusić – musiałby oddychać oparami żrących środków do czyszczenia… toalet. Atmosfery największych planet są bogate w chlor, amoniak i metan.

Fotosynteza w rajtuzach
A więc siła superbohatera nie może wynikać tylko z tego, że jego macierzysta planeta jest większa niż Ziemia. A więc co? Od 1960 roku zaczęło pojawiać się wyjaśnienie sugerujące, że powodem są promienie słoneczne. Krypton krąży wokół gwiazdy, która emituje bardzo mało światła (wokół czerwonego nadolbrzyma). Związek ilości promieniowania z siłą bohatera nie jest wyjaśniony, więc znowu pozostają jedynie spekulacje. Na Ziemi wprost z promieniowania słonecznego potrafią czerpać energię tylko rośliny i glony. Robią to w procesie fotosyntezy. To długi ciąg reakcji chemicznych, w którym kluczową rolę odgrywają cząsteczki chlorofilu. Dzięki nim i energii słonecznej dwutlenek węgla i woda przerabiana jest na cukier i tlen.

Wydaje się mało prawdopodobne, żeby Superman czerpał energię z reakcji fotosyntezy. Po pierwsze nie wystawia nagiego ciała na działanie Słońca. Przeciwnie, nosi szczelnie przylegający do ciała jednoczęściowy niebieski uniform (który w dolnych partiach przypomina rajstopy). No i drugi argument: skóra Supermana nie jest ani zielona ani żółta. Nie może więc zawierać barwników biorących udział w fotosyntezie. Swoją drogą to niesamowite, że autorzy przygód Supermana za każdym razem chcieli wytłumaczyć, skąd u niego taka siła. We współczesnych filmach science fiction nikt nie bawi się w subtelności. W hollywoodzkiej superprodukcji „Dzień Niepodległości” (kosmici atakują Ziemię, ale udaje się nam – to znaczy Amerykanom – atak odeprzeć), nikt nie tłumaczył, jak to się dzieje, że ogromne statki kosmiczne potrafią lewitować.

Kolejna próba wytłumaczenia nadludzkich możliwości Supermana pojawiła się w 1965 roku. Autorzy w jednym z odcinków dowodzili, że cywilizacja Kryptonian jest starsza od naszej, ziemskiej. Ewolucja miała doprowadzić do tego, że urodzeni na Kryptonie byli po prostu… lepiej skonstruowani. Na pozór to wytłumaczenie sensowne, ale gdyby bliżej mu się przyjrzeć… Na Ziemi ewolucja nie premiuje siły fizycznej tylko intelektualną. Człowiek współczesny jest fizycznie słabszy od np. neandertalczyków, żyjących kilkaset tysięcy lat temu. Jeżeli cywilizacja Kryptonian jest rzeczywiście starsza od ziemskiej, członkowie tej pierwszej powinni być słabsi od ludzi. No ale za to mądrzejsi.

Niezła zabawa
W bajkach, filmach czy audycjach radiowych prawa fizyki są łamane permanentnie. W ostatnich dniach prestiżowa amerykańska agencja kosmiczna NASA opublikowała ranking najgorszych i najlepszych filmów science-fiction. Oceniano, ile w nich science, a ile fiction. Za najmniej realny (lub najbardziej bzdurny) uznano katastroficzny film pt. „2012”, w którym spełnia się przepowiednia Majów o końcu świata. Za najbardziej rzetelny uznano film „Gattaca”, pokazujący świat przyszłości, w którym manipulacje genetyczne na ludziach są czymś zupełnie normalnym, a jedynym kryterium oceny człowieka jest skład jego genów.

Naukowcy lubią komentować nierealne historie. Nie po to, by dezawuować ich autorów, tylko… żeby się dobrze bawić. A wracając do Supermana. – Superman jest przykładem stworzenia, którego na pewno nie znajdziemy w poszukiwaniach pozaziemskiego życia – powiedział Seth Shostak z SETI Institute. – Chcielibyśmy, żeby istniał, ale nie istnieje. Kosmici są prawdopodobni. Superman nie – zwykł podobno mawiać sławny fizyk Robert Weinberg.

Nie ma mocnych
Jest tylko jedna rzecz, która potrafi powalić Supermana. Bohater traci swoją moc, gdy ktoś narazi go na promienie kryptonowe, czyli emitowane przez kryptonit, minerał budujący jego własną planetę, Kryptona. Po raz pierwszy kryptonit pojawił się w audycji radiowej w 1943 roku. Powód był banalny. Bud Collyer, aktor który przez 11 lat podkładał głos Supermana, na jeden dzień musiał wziąć w pracy wolne i scenarzyści audycji próbowali znaleźć sposób na to, żeby superbohatera unieszkodliwić. Wymyślili kryptonit, napromieniowali nim bohatera, a ten, przez całą audycję tylko jęczał. Jęki mógł podkładać ktokolwiek.

TAGI: