Superman och flygets fysik
Superman är en hjälte som jag har haft svårt att tycka om. Mest på grund av att han är en nästan perfekt varelse som klarar alla hinder, förutom ett sällsynt mineral från hans hemplanet.
Vad jag har brottats med de senaste dagarna är hur han kan flyga. Visst, på 1930-talet när han skapades var det inte ett stort bekymmer att vara nyfiken på den vetenskap som skulle göra hans superkrafter verkliga. När alla H.G. Wells kataloger producerades som filmer, Frankenstein-serien fick uppmärksamhet och en film om Walking Dead, som inte har något att göra med den moderna goliat som Walking Dead är, producerades, var vetenskaplig noggrannhet inte av största vikt för underhållningsindustrin.
Nu, med Neil deGrasse Tyson som hörde av sig varje gång någon gör fel på vetenskapen i en berättelse, gör en del människor sitt bästa för att få vetenskapen att stämma i berättelserna. Andy Weir, som skrev den episka boken The Martian (och den efterföljande filmen med Matt Damon i huvudrollen), försökte få så mycket som möjligt av vetenskapen rätt i sin bok. Undantaget var den dammstorm som inledde berättelsen (som han öppet erkänner är felaktig, men som behövde en utgångspunkt för filmen).
Hur flyger Stålmannen då? Esther Inglis-Arkell, som skriver för Gizmodo, föreslår negativ massa som orsak till att Stålmannen skulle kunna flyga i vårt universum. Detta skulle kräva att Stålmannen förvandlar luftmolekyler till negativ massa för att kunna trycka upp sin kropp mot gravitationens dragningskraft. Detta skulle kunna förklaras genom att anta att Stålmannens massa har större densitet än den positiva massan runt omkring honom, enligt den allmänna relativitetsteorin, men detta skulle bryta mot flera varianter av villkoren för positiv energi. Dessutom skulle han troligen vara ett orörligt objekt … och för tätt för att jorden skulle klara av det.
Och enligt Einsteins ekvivalensprincip skulle negativ massa stötta bort både positiv och negativ massa. I själva verket, tack vare något som kallas ”runaway motion”, när positiv massa drar in positiv och negativ massa, skulle den acceleration som uppstår skjuta ett objekt mot objektet med positiv massa. Med tanke på vår planets massa och den gravitation som den producerar skulle ett sådant koncept vara osannolikt.
Fåglar kan undkomma gravitationen och därmed flyga genom att flaxa med vingarna och förflytta luften snabbare än den luft och det tryck som vilar på dem. Fåglar har starka bröstmuskler som hjälper deras vingar att röra sig på ett sådant sätt att inte bara starkare luftströmmar produceras genom flaxandet, utan det skapar också dragkraft (luft som rör sig över och under vingen). Flygplan gör detta med sina motorer.
Om inte Stålmannen har något på sig som vi inte ser som driver ut luft på samma sätt som vingar eller en motor gör, verkar detta inte troligt.
Och även om jag inte tvivlar på att Stålmannens bröstmuskler är starka nog för att han ska kunna flaxa med armarna (eftersom han konceptuellt sett har superstyrka), så är hans armar inte vingar. Han använder inte heller sin cape som något slags vingsystem (i dokumentären Batman and Bill avrådde faktiskt Bill Finger Bob Kane från att ge Batman armband som anslöts till hans cape eftersom det var opraktiskt).
På samma sätt som det har visats i avsnittet Because Science om Batmans förmåga att glida med hjälp av sin cape, skulle Stålmannens cape behöva vara monstruös. Och det är bara för glidning, glöm bort lyftningen. Om vi återgår till teorin om negativ massa, om Stålmannens täthet är så stor som den antyder, skulle han behöva en jäkligt stor cape för att klara ens det.
Notis vid sidan av: Det visar sig att MPhys-studenter vid University of Leicester har räknat på det och att Batman, med tanke på Batmans fysiska förutsättningar och med hjälp av en cape av den storlek som den har, skulle kunna glida en kort sträcka (350 meter från en höjd på 150 meter). Landningen skulle dock motsvara att bli påkörd av en bil i en hastighet av 50 MPH. Han skulle alltså dö.
En annan möjlighet är att Stålmannen, med tanke på hans kända hastighet ”snabbare än en snabb kula”, färdas snabbare än jordens flykthastighet. Den hastigheten är 11,186 kilometer per sekund. Det är snabbare än ljudets hastighet och flera gånger snabbare än en kula från ett gevär. Om man antar att Stålmannen kan bryta dessa hastigheter kan man förstå hur han till en början tar sig upp från ytan. Att bibehålla den hastigheten när han väl är i luften förblir dock problemet. Som sagt, om han inte har en motor inbyggd i sin kropp som vi inte känner till, verkar det osannolikt att han skulle kunna fortsätta att hålla sig i luften.
Samt sett, och om man bortser från de andra fysikaliska problemen med hans superförmågor, verkar det som om flygning på det sätt som Stålmannen gör det är mycket mer fiktion än vetenskap.