Superman und die Physik des Fliegens
Superman ist ein Held, den zu mögen ich mich schwer getan habe. Das liegt vor allem daran, dass er ein fast perfektes Wesen ist, das jedem Hindernis trotzen kann, außer einem seltenen Mineral von seinem Heimatplaneten.
Was mich in den letzten Tagen beschäftigt hat, ist, wie er fliegen kann. Sicher, in den 1930er Jahren, als er erschaffen wurde, war die Neugier auf die Wissenschaft, die seine Superkräfte real werden ließ, kein großes Thema. Als der gesamte Katalog von H.G. Wells verfilmt wurde, das Frankenstein-Franchise Aufmerksamkeit erregte und ein Film über Walking Dead produziert wurde, der nichts mit dem modernen Goliath zu tun hatte, war wissenschaftliche Genauigkeit für die Unterhaltungsindustrie nicht von größter Bedeutung.
Jetzt, da Neil deGrasse Tyson jedes Mal eingreift, wenn jemand in einer Geschichte wissenschaftlich falsch liegt, tun einige Leute ihr Bestes, um die Wissenschaft in Geschichten richtig darzustellen. Andy Weir, der das epische Buch „Der Marsianer“ (und den anschließenden Film mit Matt Damon in der Hauptrolle) geschrieben hat, hat versucht, in seinem Buch so viel Wissenschaft wie möglich richtig darzustellen. Die Ausnahme war der Staubsturm, mit dem die Geschichte begann (er gibt offen zu, dass er falsch ist, aber er brauchte einen Ausgangspunkt für den Film).
Wie fliegt Superman dann? Esther Inglis-Arkell, die für Gizmodo schreibt, schlägt negative Masse als Grund vor, warum Superman in unserem Universum fliegen könnte. Dazu müsste Superman Luftmoleküle in negative Masse verwandeln, um seinen Körper gegen die Schwerkraft nach oben zu drücken. Dies ließe sich dadurch erklären, dass Supermans Masse gemäß der allgemeinen Relativitätstheorie eine größere Dichte hat als die positive Masse um ihn herum, doch würde dies gegen mehrere Varianten der positiven Energiebedingungen verstoßen. Außerdem wäre er wahrscheinlich ein unbewegliches Objekt… und zu dicht für die Erde, um es zu tragen.
Auch nach dem Einsteinschen Äquivalenzprinzip würde negative Masse sowohl positive als auch negative Masse abstoßen. Wenn eine positive Masse eine positive und eine negative Masse anzieht, würde die dabei auftretende Beschleunigung ein Objekt in Richtung des Objekts mit der positiven Masse schieben, und zwar dank der so genannten „Fluchtbewegung“. Angesichts der Masse unseres Planeten und der von ihm erzeugten Schwerkraft wäre ein solches Konzept unwahrscheinlich.
Vögel sind in der Lage, der Schwerkraft zu entkommen und somit zu fliegen, indem sie mit den Flügeln schlagen und die Luft schneller bewegen als die Luft und der Druck, die auf sie einwirken. Vögel haben starke Brustmuskeln, mit deren Hilfe sie ihre Flügel so bewegen können, dass durch den Flügelschlag nicht nur stärkere Luftströmungen erzeugt werden, sondern auch ein Schub entsteht (Luft bewegt sich über und unter dem Flügel). Flugzeuge machen das mit ihren Triebwerken.
Es sei denn, Superman hat etwas an sich, das wir nicht sehen, das Luft ausstößt, wie es Flügel oder ein Triebwerk tun, dann scheint das nicht wahrscheinlich zu sein.
Ich bezweifle zwar nicht, dass Supermans Brustmuskeln stark genug sind, damit er mit den Armen schlagen kann (weil er konzeptionell gesehen Superkräfte hat), aber seine Arme sind keine Flügel. Er benutzt auch nicht seinen Umhang als eine Art Flügelsystem (in der Tat riet Bill Finger in der Dokumentation Batman und Bill Bob Kane davon ab, Batman Armbänder zu geben, die mit seinem Umhang verbunden sind, da dies unpraktisch sei).
Und wie in der Episode Weil Wissenschaft über Batmans Fähigkeit, mit seinem Umhang zu gleiten, gezeigt wurde, müsste Supermans Umhang monströs sein. Und das ist nur für das Gleiten, vergiss das Abheben. Wenn wir auf die Theorie der negativen Masse zurückkommen, dann bräuchte Superman, wenn seine Dichte so groß ist, wie sie suggeriert, einen verdammt großen Umhang, um das zu schaffen.
Nebenbei: Es hat sich herausgestellt, dass Physikstudenten an der Universität von Leicester nachgerechnet haben, dass Batman unter den gegebenen physikalischen Bedingungen mit einem Umhang dieser Größe eine kurze Strecke gleiten könnte (350 Meter aus 150 Metern Höhe). Die Landung wäre jedoch so, als würde er von einem Auto mit einer Geschwindigkeit von 50 MPH getroffen werden. Er würde also sterben.
Eine andere Möglichkeit ist, dass Superman angesichts seiner bekannten Geschwindigkeit „schneller als eine rasende Kugel“ schneller als die Fluchtgeschwindigkeit der Erde reist. Diese Geschwindigkeit beträgt 11,186 Kilometer pro Sekunde. Das ist schneller als die Schallgeschwindigkeit und ein Vielfaches der Geschwindigkeit einer Gewehrkugel. Unter der Annahme, dass Superman in der Lage ist, diese Geschwindigkeiten zu brechen, könnte man verstehen, wie er anfangs von der Oberfläche wegkommt. Das Problem besteht jedoch darin, diese Geschwindigkeit in der Luft aufrechtzuerhalten. Wie bereits erwähnt, ist es unwahrscheinlich, dass er in der Lage ist, in der Luft zu bleiben, es sei denn, er hat einen Motor in seinem Körper eingebaut, den wir nicht kennen.
Wenn man alles in Betracht zieht und die anderen physikalischen Probleme mit seinen Superfähigkeiten ignoriert, scheint es, dass das Fliegen, so wie Superman es tut, mehr Fiktion als Wissenschaft ist.