Που οφείλονται οι υπερδυνάμεις του Superman?
Σε κάθε τεύχος του Superman, ο υπερήρωας εμφανίζεται να πηδάει μ’ ένα σάλτο πάνω από έναν τεράστιο ουρανοξύστη, με περισσότερους από 40 ορόφους, δηλαδή περίπου 200 μέτρα ύψος. Είναι δυνατό ένας άνθρωπος να κάνει το ίδιο και πόση δύναμη θα χρειαζόταν;
Σύμφωνα με την απλή φυσική του γυμνασίου, η δύναμη που βάζει ένας άνθρωπος για να σταθεί όρθιος, είναι ίση με το βάρος του, ενώ εάν επιχειρήσει ένα επιτόπιο άλμα, θα μπορέσει να πηδήξει μέχρι ένα μέτρο, βάζοντας στην περίπτωση αυτή δύναμη 70% μεγαλύτερη του βάρους του. Ο Superman δείχνει να έχει μία φυσιολογική σωματική διάπλαση και το βάρος του δεν φαίνεται να ξεπερνά τα 100 κιλά, άρα σε κάθε του άλμα θα χρειαζόταν δύναμη ίση με 170 κιλά.
Με βάση το νόμο της μηχανικής ενέργειας για να φτάσει κάποιος μ’ ένα άλμα σε ύψος 200 μέτρων θα πρέπει να εκτοξευτεί από το έδαφος με ταχύτητα περίπου 230 χιλιόμετρα ανά ώρα, που δύσκολα πιάνουν ακόμη και τα πιο γρήγορα αυτοκίνητα.
Ακόμη δυσκολότερο, να φτάσει την ταχύτητα αυτή μέσα στο 1/4 του δευτερολέπτου – είναι ο χρόνος από τη στιγμή που αρχίζει να βάζει δύναμη, μέχρι τα πόδια του να ξεκολλήσουν από το έδαφος. Σύμφωνα μ’ έναν δεύτερο νόμο, του Νεύτωνα, ο Superman για να κάνει ένα άλμα με τέτοια επιτάχυνση πρέπει να βάλει μια δύναμη που ισοδυναμεί με βάρος δυόμισι τόνων.
Με βάση αυτά τα δεδομένα, ο Superman θα έπρεπε να ζυγίζει περίπου 1,5 τόνο, ώστε να είναι σε θέση να βάλει τόση δύναμη. Αλλά, είπαμε ότι δεν δείχνει να ζυγίζει πάνω από 100 κιλά. Η κρυμμένη υπερδύναμη του Superman βρίσκεται στο γεγονός ότι, το βάρος μας, μπορεί να είναι σχετικό. Όπως κάθε αντικείμενο, έτσι και το ανθρώπινο σώμα είναι φτιαγμένο από κάποιο υλικό, που λέγεται μάζα, η οποία είναι ίδια, είτε βρισκόμαστε στη Γη, είτε στη Σελήνη. Ωστόσο, όταν ανεβαίνουμε σε μια ζυγαριά δεν μετράμε πραγματικά τη μάζα αλλά το βάρος μας, δηλαδή τη δύναμη που ασκεί η Γη σε κάθε αντικείμενο που βρίσκεται πάνω της.
Δύο οποιαδήποτε αντικείμενα που έχουν μάζα ασκούν μια δύναμη το ένα στο άλλο. Εκείνο που διαπίστωσε ο Νεύτωνας, όταν τού έπεσε το μήλο στο κεφάλι είναι ότι, αυτή η δύναμη είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερες είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων, δηλαδή της Γης και του Superman στην περίπτωσή μας.
Ας υποθέσουμε ότι, μπορούμε να κάνουμε διαπλανητικά ταξίδια, πηγαίνοντας από τον έναν πλανήτη στον άλλο. Σε όποιον πλανήτη κι αν βρισκόμαστε, η μάζα μας θα είναι ίδια, θα είμαστε φτιαγμένοι από την ίδια ποσότητα υλικού. Ωστόσο, η μάζα του κάθε πλανήτη δεν είναι ίδια, άρα σε κάθε πλανήτη εμείς θα έχουμε διαφορετικό βάρος. Για παράδειγμα, η μάζα της Σελήνης είναι περίπου 6 φορές μικρότερη από της Γης. Έτσι, το βάρος μας στη Σελήνη είναι 6 φορές μικρότερο. Ένας άνθρωπος που στη Γη ζυγίζει 80 κιλά, στη Σελήνη θα ζυγίζει μόλις 14! Ωστόσο, καθένας από εμάς που έχει μεγαλώσει στη Γη είναι συνηθισμένος και διαθέτει την απαιτούμενη σωματική δύναμη για να σηκώνει το βάρος του στη Γη (ας πούμε τα 80 κιλά). Όταν, λοιπόν, μετακομίσει στη Σελήνη, το βάρος των 14 κιλών θα τού φαίνεται παιχνιδάκι.
Πράγματι, οι αστροναύτες του Apollo 11 που πάτησαν πρώτοι στη Σελήνη, ήταν σε θέση να κάνουν άλματα έξι φορές μεγαλύτερα από ό,τι στη Γη. Κι αν οι 40 όροφοι ακούγονται υπερβολικοί, άνετα ένας αστροναύτης στη Σελήνη θα μπορούσε να πηδήξει πάνω από ένα κτίριο δύο ορόφων. Άρα, για τους υποθετικούς κατοίκους της Σελήνης, αυτός ο αστροναύτης θα ήταν ένας Superman, ένας υπερήρωας. Ο πλανήτης Krypton όπου γεννήθηκε ο Superman, έχει μεγαλύτερη μάζα από τη Γη. Έτσι, ο Superman μαθημένος και δυναμωμένος σ’ έναν πλανήτη, όπου χρειάζεσαι τεράστια δύναμη για να σηκώσεις το βάρος σου, έρχεται στη Γη κι εκεί όλα τού φαίνονται παιχνιδάκι.
Αλλά πόσο μεγαλύτερη μάζα πρέπει να έχει ο πλανήτης Krypton από τη Γη; Είπαμε ότι ο Superman, που ζυγίζει 100 κιλά στη Γη, θα πρέπει να είναι συνηθισμένος να σηκώνει το βάρος του ακόμα κι αν ζυγίζει ενάμισι τόνο (1.500 κιλά). Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης Krypton πρέπει να έχει 15 φορές μεγαλύτερη μάζα από τη Γη. Και αν υποθέσουμε ότι ο Krypton έχει περίπου το ίδιο μέγεθος (όγκο) με τη Γη, θα πρέπει το υλικό, από το οποίο είναι φτιαγμένος, να είναι 15 φορές πιο συμπαγές από ό,τι το υλικό της Γης. Στη γλώσσα της Φυσικής, αυτό σημαίνει ότι ο Krypton έχει 15 φορές μεγαλύτερη πυκνότητα από τη Γη.
Στα πρώτα επεισόδια του Superman, κάπου λέγεται ότι ο πλανήτης Krypton βρίσκεται τρία εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη. Για τους συγγραφείς του Superman (Jerry Siegel και Joe Shuster), στις αρχές της δεκαετίας του ’40, ήταν αδιανόητο ότι ο άνθρωπος θα μπορούσε ποτέ να μάθει τι γίνεται σε τέτοιες αποστάσεις από τη Γη. Κι όμως! Οι σημερινοί αστροφυσικοί, με τη βοήθεια υπερσύγχρονων τηλεσκοπίων, μπορούν να μελετήσουν ουράνια σώματα που βρίσκονται σε αποστάσεις έως και 10 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, δηλαδή πολύ μακρύτερα από ότι μπορούσαν να φανταστούν οι δημιουργοί του Superman. Και ποιο είναι το συμπέρασμα; Ότι ο πλανήτης Krypton υπάρχει; Ότι μπορεί κάποια στιγμή να συναντήσουμε τον Superman; Κανείς δεν ξέρει… Εκείνο που είναι σίγουρο είναι ότι η επιστημονική φαντασία φαίνεται πολύ μικρή μπροστά στις σύγχρονες ανακαλύψεις της Επιστήμης.
Βιβλιογραφία
-The Physics of Superheroes- James Kakalios
