Als Superkrachten Echt Waren: Supersnelheid

Wat als supersnelheid niet alleen maar iets was uit een stripheldenboek? Is het wetenschappelijk gezien mogelijk om supersnel te zijn? In deze serie behandelt Joy Lin zes superkrachten en brengt aan het licht hoe wetenschappelijk realistisch ze kunnen zijn voor ons armzalige stervelingen.

Bekijk hier de volledige les

Sommige superhelden bewegen sneller dan de wind. De mannen in de Apollo 10 haalden een snelheidsrecord van ruim 40.000 kilometer per uur op het moment dat de shuttle in 1969 terugkwam in de atmosfeer van de aarde. Zouden we niet veel tijd besparen als wij zo snel zouden kunnen bewegen?

Maar wat is het addertje onder het gras? Lucht is niet leeg. Elementen zoals zuurstof en stikstof zelfs ontelbare stofdeeltjes, vormen de lucht rond ons. Als we langs die dingen in de lucht bewegen, botsen we ertegenaan en creëren een hoop wrijving, en dat geeft hitte. Net zoals je handen warm worden als je ze tegen elkaar wrijft, of twee stokjes tegen elkaar wrijft om vuur te maken. Hoe sneller je voorwerpen tegen elkaar wrijft, hoe meer hitte je opwekt.

Dus als we zouden rennen met een snelheid van 40.000 km per uur, zou de wrijvingswarmte ons gezicht wegbranden. Zelfs wanneer we de hitte zouden kunnen weerstaan, zou het zand en het vuil in de lucht miljoenen kleine sneetjes veroorzaken, allemaal tegelijkertijd. Ooit de voorbumper of de grill van een vrachtwagen gezien? Wat denk je dat alle vogels en insecten zouden aanrichten aan je open ogen of blote huid?

Ok, dus je draagt een masker om te voorkomen dat je gezicht wordt verwoest. Maar wat dan met mensen in gebouwen tussen jou en je bestemming? We hebben ongeveer één vijfde van een seconde om te reageren op wat we zien. Tegen de tijd dat we zien wat voor ons is en erop hebben gereageerd - tijd maal snelheid is gelijk aan afstand dus één vijfde van een seconde maal 40.000 kilometer per uur is gelijk aan ongeveer 2,3 kilometer - we zouden er meer dan 2 kilometer langs of doorheen gegaan zijn. We zullen zelfmoord plegen door onszelf tegen de dichtstbijzijnde muur te pletten of, erger, als we onkwetsbaar zijn, hebben we in feite onze lichamen tot projectielen gemaakt die alles op hun pad verwoesten.

Dus langeafstandsreizen met 40.000 km per uur zorgt ervoor dat we verbranden, bedekt worden met insecten, en laat ons geen tijd om te reageren.

Wat dan met korte sprintjes naar een plek die we kunnen zien zonder obstakels op de route? Stel je voor dat een kogel op het punt staat om een mooie dame in moeilijkheden te raken. Onze held komt met supersnelheid aan, grijpt haar, en brengt haar in veiligheid. Dat klinkt heel romantisch, maar, in werkelijkheid zal het meisje waarschijnlijk meer schade oplopen van de held dan van de kogel als hij haar op supersnelheid verplaatst.

De eerste wet van Newton gaat over traagheid, dat is de weerstand tegen verandering in de staat van beweging van een voorwerp. Dus een object zal blijven bewegen of zal op dezelfde plaats blijven tenzij iets een verandering aanbrengt. Versnelling is de mate waarin de snelheid in de tijd verandert.

Wanneer het meisje vanuit rust (waarbij de versnelling gelijk is aan 0 kilometer per uur) binnen een paar seconden de snelheid moet bereiken neemt die snelheid vliegensvlug toe tot 40.000 kilometer per uur, waarbij haar hersenen tegen één kant van haar schedel worden geplet. En als ze plotseling stopt, neemt de snelheid razendsnel weer af tot 0 km per uur, en zouden haar hersenen tegen de andere kant van haar schedel smakken, waarbij haar brein zou veranderen in pulp. Het brein is te teer om zulke plotselinge bewegingen te verdragen.

Eigenlijk geldt dat voor alle delen van haar lichaam. Denk eraan, het is niet de snelheid die de schade veroorzaakt, want de astronauten hebben de Apollo 10 overleefd, het is de versnelling of het plotseling stoppen die ervoor zorgen dat onze interne organen tegen de voorkant van ons lichaam botsen op dezelfde manier als we naar voren bewegen in een bus als de chauffeur ineens op de rem gaat staan.

Wat de held deed bij het meisje is wiskundig gezien hetzelfde als haar aanrijden met een ruimteveer op maximumsnelheid. Ze zou waarschijnlijk ter plekke overlijden. Hij zal zijn excuses moeten maken aan de familie van het arme meisje en een dikke cheque ter compensatie moeten aanbieden. Oh, en waarschijnlijk moet hij ook de gevangenis in.

Dokters hebben een aansprakelijkheidsverzekering voor het geval ze een foutje maken en hun patiënt bezeren. Ik vraag me af hoeveel een verzekeringspolis voor superhelden kost.

Nu, welke superhelden-natuurkundeles ga je nu bekijken? Veranderen van lichaamsgrootte en -inhoud, supersnelheid, vliegen, superkracht, onsterfelijkheid en onzichtbaarheid.

 

Bron: TED.com