Stiinta din spatele SuperEroilor

Eroul eroilor: Superman la microscop

Ne-am “adunat” astazi aici nu atat pentru a aduce un omagiu supereroilor, patrunsi de recunostinta fata de actele lor de curaj si caritate, ci mai degraba pentru a-i “lua un pic la bani marunti”, spre a ne convinge daca au potentialul sa ne sara intr-adevar in ajutor la ananghie ori sunt pe veci sortiti exclusiv bravadelor pe hartie si celuloid. Altfel spus, vom incerca sa disecam aptitudinile unora dintre cei mai prolifici supereroi si sa le supunem testului de foc al stiintei, pentru a vedea din ce sunt facuti cu adevarat acesti “demiurgi” prietenosi si filantropi. Iar pentru ca majoritatea supereroilor sunt copii ai progresului tehnologic, ca urmare a faptului ca stiinta a inceput sa fie privita in anii ’50 ai secolului trecut drept solutia ultima a problemelor umanitatii, ei pot fi pusi sub microscop si analizati. Puterile lor, originile si aventurile le pot fi divizate in ceea ce este posibil, ceea ce ar fi intr-o zi posibil si ceea ce nu va fi vreodata cu putinta.

• A fost făcută prima radiografie din lume cu un singur atom
• Substanțele toxice din microplastice pot fi absorbite prin piele, arată un studiu

Cum era poate previzibil, ne vom incepe periplul sub mantia lui SUPERMAN, eroul absolut, imaginea emblematica a notiunii de supererou si cu siguranta primul personaj care ne vine in minte atunci cand vorbim despre astfel de lucruri. Istoria lui Superman este una inedita, mai ales pentru ca el este nepamantean. Provine de pe planeta Krypton care, aflata in colaps, il determina pe Jor-El sa-si trimita fiul spre Terra. Din start, existenta lui Superman este conditionata de o premisa hazardata, anume existenta vietii extraterestre in Univers. Absenta ei nu a fost vreodata demonstrata, dar nici prezenta acesteia nu este (deocamdata, cel putin) o certitudine. Sa presupunem, totusi, ca un extraterestru ar putea veni pe Pamant si ar arata la chip asemenea oamenilor. Ce anume ar face cu putinta ca o fiinta sa deprinda puterile superomenesti pe care le demonstreaza Superman?

Explicatia oferita de “parintii” reali ai Omului de Otel, referitoare mai ales la forta uriasa a acestuia este una vag plauzibila: Superman a venit pe Terra de pe planeta Krypton, ai carei locuitori au evoluat, dupa milioane de ani, la perfectiune fizica. Mai mult, dimensiunea mult redusa a planetei noastre comparativ cu marimea lui Krypton, exercita o forta gravitationala inferioara celei din urma, permitand muschilor supereroului performante miraculoase de forta. Superman este capabil sa ridice obiecte grele, gratie diferentei dintre campurile gravitationale ale celor doua planete. Teoretic, daca o fiinta pamanteana s-ar afla pe o planeta mai mica decat a noastra, ar putea executa salturi peste cladiri inalte, ar ridica greutati uriase, imitand astfel unele dintre capacitatile Omului de Otel (pastrand proportiile, ganditi-va numai la cat de usor s-au deplasat astronautii care au ajuns pe Luna). Totusi, cat de mare trebuie sa fie gravitatia de pe Krypton pentru ca Superman sa aiba asemenea capacitati pe Pamant si, implicit, cat de masiva ar trebui sa fie aceasta planeta pentru a avea o asemenea gravitatie?

Superman pare sa cantareasca aproximativ 100 kilograme. Un atlet aflat in varful conditiei sale fizice poate ridica o greutate aproximativ egala cu cea proprie. Sa alerge cu ea si sa o arunce ar putea deja sa ridice unele dificultati. Pentru studiu, vom considera ca Superman este de 1.000 de ori mai puternic decat un pamantean antrenat. Aceasta ar insemna sa fie capabil sa ridice aproximativ 100.000 kilograme sau 100 de tone. Este greutatea aproximativa a trei remorci de camion incarcate sau a unui avion DC-9 fara combustibil si pasageri. Macaralele folosite la construirea podurilor pot coordona aproximativ aceeasi greutate, deci avem un Superman inca in limitele imaginatiei umane. O asemenea forta i-ar permite sa parcurga peste un kilometru si jumatate cu numai un salt. Forta necesara ridicarii unui obiect de pe o planeta este egala cu masa obiectului, inmultita cu forta gravitationala a planetei. Ceea ce inseamna ca un om capabil sa ridice 100 kg pe Pamant poate ridica 600 kg pe Luna, care are o sesime din gravitatia Pamantului. Cum Superman este de 1.000 de ori mai puternic pe Pamant decat pe Krypton, Krypton ar trebui sa fie de 1.000 de ori mai masiva decat Terra.

Gravitatia Pamantului este de 9.8 metri/sec la patrat, sau, pentru o simplificare a calculelor, de 10m/s la patrat. Multiplicand acest numar cu 1.000 obtinem gravitatia de pe Krypton, 10.000 m/s la patrat. Este posibila o planeta cu un asemenea camp gravitational? Potrivit lui Guy Consolmango de la Universitatea din Arizona, o planeta cu o gravitatie fie si de numai 15 ori mai mare decat cea a Pamantului ar fi imposibil de creat, data fiind fizica materiei solide, cel putin asa cum o intelegem noi in momentul de fata. Altfel spus, un corp cu o gravitatie de 10.000 m/s la patrat ar avea o masa de 3.000 de ori mai mare decat cea a Soarelui. Potrivit legilor elementare ale fizicii, Krypton este o planeta imposibila. Mai mult chiar, oamenii asemanatori noua care “traiesc” pe Krypton ar avea nevoie de oase si muschi de 1.000 de ori mai dense decat cele umane. Un astfel de "material" din care sa poata fi create aceste tesuturi sau organele interne suficient de complexe pentru a intretine viata asa cum o stim este foarte putin probabil sa existe.

Dincolo de forta uriasa a Omului de Otel, ar mai fi si viteza comparabila cu cea a luminii cu care este capabil sa se miste, dar mai ales abilitatea de a zbura. Cum reuseste Omul de Otel acest lucru? Potrivit celei de-a Doua Legi a lui Newton, trebuie sa existe o forta ascendenta care sa contrabalanseze forta descendenta a greutatii corpului sau. O posibila explicatie a acestui lucru ar fi capacitatea lui Superman de a emite curenti de aer de mare viteza prin porii pielii sale. In timp ce forteaza aerul in afara corpului sau, potrivit celei de-a Treia Legi Newtoniene, aerul eliminat trebuie respins. Si de vreme ce Superman poate supravietui in spatiu, in mod cert plamanii lui nu ii sunt necesari la respiratie, fiind, poate, in schimb, rezervoare auxiliare de aer. Dar Omul de Otel “cade” din pozitia de personaj non-fictional inca de la primele probe si, oricat de mult ne-am bucura de existenta unui astfel de prieten al umanitatii, probabil ca el nu va putea exista vreodata si tot pe cont propriu va trebui sa ne rezolvam problemele individuale si colective.

Cei 4 Fantastici… cu creierele prajite

Sa vedem acum cu ce se lauda CEI 4 FANTASTICI. Povestea lor: sperand sa ajunga pe Marte inaintea URSS, in timpul Razboiului Rece, super-cercetatorul Reed Richard construieste o racheta fabuloasa si isi anunta planurile de a o lansa in spatiu. Guvernul Statelor Unite il avertizeaza pe Reed ca s-ar putea expune unor raze cosmice cu potential letal, desi nu are nimic impotriva ca un cetatean american sa lanseze in atmosfera o naveta spatiala "confectionata" acasa sau ca echipajul acesteia sa fie format din prietena lui Reed, fratele ei adolescent si un veteran pilot de avion. Ca rezultat al escapadei cosmice, cvartetul deprinde superputeri: Reed isi poate intinde corpul, Susan, prietena sa, se poate face invizibila, Johnny, fratele ei, se transforma intr-o minge de foc, iar Ben Grimm, pilotul, se poate transforma intr-un invincibil urias de roca. Ce s-ar fi intamplat in realitate?

Trecand peste imposibilitatea intreprinderii pe cont propriu a unei misiuni in spatiu, odata ce ar ajunge in cosmos si ar fi bombardati cu razele cosmice, nimic spectaculos nu s-ar intampla initial cu cei patru. Drumul spre Marte ar dura insa aproape un an de zile. Dupa o luna de radiatii letale, Johny capata o cataracta la ochiul stang, iar Ben Grimm devine steril. Dupa doua luni, parul lui Susan incepe sa cada in smocuri, iar Reed tuseste sange. Inainte de a ajunge pe Marte, toti cei patru fac cancer. Din fericire, datorita concentratiei mari a radiatiilor cosmice, creierele lor sunt profund alterate si nimeni nu isi mai da seama de nenorocire. Acum, pilotand o nava in timp ce este complet debilizat mintal, Reed sugereaza sa abandoneze misiunea martiana si sa se reorienteze spre o galaxie distantata, pe taramuri ce par facute din inghetata. Nu se mai aude niciodata nimic despre ei.

Un caz emblematic din Cei Patru Fantastici pentru a demonstra imposibilitatea supereroilor este Johny Storm, “TORTA UMANA” care, expus la radiatii cosmice “letale”, dezvolta superputeri formidabile. La fel ca Superman, Storm poate zbura, probabil prin emanarea gazului, la viteze mari, in ce directie pofteste. Aplicand cate ceva din legile termodinamicii, putem calcula ca “Torta” ar avea de generat aproximativ 940 milioane de jouli pentru a se aprinde la o temperatura de 5.000 grade Celsius. Ceea ce ar fi cu adevarat remarcabil, avand in vedere ca aminoacizii, componentele fundamentale ale vietii asa cum o stim, cedeaza la temperaturi nu cu mult peste 38 grade Celsius. Cum reuseste ADN-ul lui Johnny sa suporte o asemenea caldura este un mister, ca sa nu mai mentionam ca toata apa din corpul sau ar trebui sa fie de mult evaporata, inainte ca personajul sa se aprinda.

Mutantul verde si cel paienjenos – Hulk & Spiderman

INCREDIBILUL HULK. Cercetatorul Bruce Banner se ascunde intr-un bunker din desert, pregatindu-se sa detoneze prima bomba cu raze gamma din lume. Intre timp, adolescentul Rick Jones reuste cumva sa ajunga in zona restrictionata de testare din desert si risca sa fie expus bombei. Cuviincios, Bruce se duce sa-l salveze pe baiat si exact dupa ce il arunca pe acesta intr-un sant, bomba este declansata si il prinde in plin pe cercetator. Rezultatul? Bruce Banner se transforma, printr-o radiatie… datatoare de viata, in Hulk, o creatura enorma, verde, incredibil de puternica, alimentata de furia barbatului. Ce s-ar fi intamplat in realitate?

O bomba gamma este proiectata special pentru a imprastia material radioactiv, in scopul de a ucide orice pe un areal de cativa km patrati. In ceea ce priveste prezenta lui Bruce Banner la pozitia zero a detonarii, efectul asupra acestuia nu ar fi diferit de cel al unei bombe obisnuite: l-ar pulveriza in mii si mii de bucati si bucatele, inainte ca trupul lui sa mai aiba timp sa faca cunostiinta cu radiatiile, pe care, daca le-ar intalni totusi, i-ar da intr-adevar o nuanta verzuie, asemanatoare cu cea a unui starv intrat in putrefactie.

OMUL-PAIANJEN. Tanarul jurnalist Peter Parker este muscat de un paianjen radioactiv care ii da capacitati de arahnida: forta,  panza de paianjen, aderenta pe suprafete verticale, si chiar un al saselea simt. Realiatea?

Muscatura de paianjen ar provoca otravire, iar expunerea la radiatii, cancer si leucemie. O combinatie intre cele doua ar fi oricum, numai nascatoare de capacitati superioare celor firesti nu. Particulele alfa, beta si razele gamma din materialele radioactive distrug celulele vii prin destramarea legaturilor chimice si intreruperea instructiunilor genetice ale celulelor. Conform studiile stiintifice actuale, nimic din acest episod nu ar fi de natura sa ii dea nastere indragitului erou Spiderman, furnizand in schimb pompelor funebre cadravrul funest al unui tanar juranlist cu ochelari.

X-Men: de dupa origini

X-MEN. Evolutia a mai facut un pas indraznet pentru specia umana, rezultand in fiintarea unei bizare noi specii care poseda gheare, piele metalica si puterni nelimitate de combatere a crimei. Un telepat paralizat si imobilizat in scaunul cu rotile, dar care poseda  puteri psihice incomensurabile, CHARLES XAVIER, fondeaza o scoala unde mutantii pot invata sa-si stapaneasca puterile fantastice si sa le directioneze in folosul omenirii. Astfel se nasc oamenii-X. Generatiile de X-men se succed astfel si se inlocuiesc in cadrul scolii, pe masura ce seniorii se angajeaza in aventuri intergalactice si temporale, menite sa combata super-criminalii, si ei dotati cu forte pe masura. Cum ar sta lucrurile in realitate?

De vreme ce mutatiile se intampla la nivel cromozomal si evolueaza aleator pe parcursul a nenumarate generatii, scoala de mutanti a Profesorului X, in caz ca acesta ar fi suficient de psihotic incat sa fondeze una, ar fi populata mai putin de semizei telekinetici aruncatori de mingi de foc si, mai degraba, de cativa pusti inocenti, cocosati si paralitici, increzatori, ce e drept, in capacitatilor lor de respingere a gloantelor si de eliberare a unor raze laser distrugatoare prin globii oculari. Scopul lor ar fi totusi atins: probabil, ar reusi sa combata infractionalitatea socand raufacatorii prin infatisarea lor.

MAGNETO, un alt personaj al seriei X-men, este un superticalos care are abilitatea de a crea campuri magnetice extrem de puternice dupa bunul sau plac. De vreme ce campurile magnetice sunt produse de curenti electrici, putem aproxima intensitatea curentului ce ar putea trece prin Magneto atunci cand isi performeaza una dintre marsavele fapte care-i inegresc reputatia. Pentru a simplifica lucrurile, vom modela circuitele lui electrice interne ca pe un bobinaj de curent (solenoid). Energia magnetica stocata intr-un solenoid este data de formula: U = ½(μ0n2AL)I2 , unde: U este energia, μ0 este o constanta egala cu 4π x 10-7 N/A2, n este numarul bobinelor din solenoid, L este lungimea solenoidului, iar I este curentul care genereaza campul magnetic. Sa presupunem ca solenoidul intern al lui Magneto are 1.000 de infasurari, are o sectiune de 0.01 metri patrati si este lung de aproximativ doi metri. Acum, sa presupunem ca foloseaste aceasta energie pentru a ridica la 10 metri de sol un automobil de 1.000 kilograme, crescandu-si energia potentiala cu o cantitate de U = mgh = (1,000 kg)(10m/s2)(10m) = 100.000 Jouli. Introducand aceasta valoare in prima ecuatie si afland valoarea lui I, obtinem ca, pentru a stoca o asemenea energie in campul sau magnetic, Magneto trebuie sa genereze un curent de aproximativ 2.900 amperi. Acest lucru s-ar putea sa nu fie prea sanatos – de fapt, ar fi de-a dreptul fatal – pentru inima lui, presupunand ca are una.

In B.D.-urile si filmele cu X-men, mutanta STORM (Furtuna) este capabila sa genereze furtuni si fulgere dupa bunul plac. Energia eliberata intr-un fulger normal este de aproximativ 500 milioane jouli, ceea ce echivaleaza cu aproximativ 120.000 calorii alimentare. Pentru a produce fie macar si un singur arc electric de fulger, Storm ar trebui sa manance de cel putin 60 de ori / zi cantitatea de hrana recomandabila unei femei adulte. Insa, nici in film, nici in benzi desenate nu am vazut-o indopandu-se intruna cu mancare. Totusi, daca stomacul sau s-a transformat intr-un fel de reactor de fuziune nucleara, sau intr-unul de tip materie/antimaterie, atunci ar putea sa o faca. Aplicand legea relativitatii (E = mc2), un singur gram de masa transformat complet in energie poate descatusa 90 miliarde de jouli. Aceasta ar insemna 18 milioane de fulgere. Dar cum s-ar putea intampla o asemenea mutatie cu trupul unei fiinte umane, este in intregime absurd si inacceptabil pentru stiinta.

Batman & Iron Man sau „baietii obisnuiti”

Stim cu totii ca BATMAN nu are superputeri. Este doar un legiuitor bine antrenat si foarte motivat, care beneficiaze de mult suport tehnic. Sau nu? De fapt, pentru a scapa intreg si intact din anumite impacturi la care este supus, Batman ar trebui sa aiba nevoie de superputeri. Si vedem acest lucru intr-o varietate de forme la Omul Liliac. De exemplu, de foarte multe ori, Batman sare de pe o cladire, spre ceea ce pare o moarte sigura, dar se prinde din zbor cu o coarda. Caderea sa, totusi, este atenuata inainte de a lovi solul de coarda cu pricina – coarda neelastica si inflexibila. Problema este ca nu are importanta daca lovesti sau nu solul intr-o asemenea imprejurare. Daca timpul in care sfoare te aduce la punctul de oprire in vreme ce esti in cadere este acelasi cu timpul in care ai lovi solul, atunci forta exercitata asupra ta va fi aceeasi in ambele cazuri. (F) sfoara – mg = ma. Daca acceleratia (a) este mare, la fel este si forta (F) a sforii. Auuu!

IRON MAN. La fel ca Batman, nici Iron Man nu se lauda cu superputeri, dar are un incredibil costum faurit dintr-un aliaj metalic revolutionar. In cel mai recent film, il putem vedea cum zboara in armura sa perfect lustruita, in linie cu avioanele de vanatoare, cu ajutorul unor mici reactoare pe care le are in palme si in talpi, care par sa-i asigure propulsia necesara. Dar ce anume foloseste pe post de combustibil? Pe baza aparentelor, ar fi vorba despre un fel de kerosen, insa unde ii sunt rezervoarele? Si ce volum de combustibil i-ar fi necesar pentru a-i asigura propulsia fie si numai cateva minute? I-ar fi greu sa mentina o traiectorie stabila?

Totusi, pentru ca suntem in era roboticii, iar costumele cu abilitati impresionante incep sa devina o preocupare reala a oamenilor de stiinta, Iron Man ar putea fi singurul erou plauzibil din toata lista abordata aici… si chiar din cati exista. Sau, oricum, candidatul cu cele mai mari sanse. Costumul sau ar putea absorbi energia electrostatica din atmosfera, pe parcursul zborului, transformand-o in energie de propulsie, sub forma unei forte de respingere. Mai ales daca suntem optimisti si un pic visatori, ne putem permite luxul de a spera putin in puterile acestui supererou.

Este un cliseu sentinta conform careia “oamenii au nevoie de supereroi”. Insa da, lucrurile chiar asa stau, oamenii au nevoie de supereroi. Sau, macar, viseaza la ei si fac acest lucru din cele mai vechi timpuri. Nu ar fi surprinzator ca de aici sa se nasca si o noua religie (de fapt, poate ca deja s-au si format cateva). Dintotdeauna oamenii si-au faurit si au respectat modele ideale (reale, dar mai ales fictive) la nivelul carora nu au putut ajunge niciodata. Cel putin, asa stau lucrurile atunci cand vorbim de divinatie.

Sigur ca supereroii, asa cum o spuneam si in debutul articolului, sunt un produs occidental, o manifestare exclusiv estetica a Vestului, in incercarea de a le vinde oamenilor povesti si de a transforma idealismul si naivitatea in bani sau in supunere ori abatere de la problemele serioase ale vietii. Dar viata mai poate fi si visare, nu trebuie sa fie o lupta perena, soldata adesea cu ranirea sau esecul nostru. Din cand in cand, ne putem inchide ochii si imagina ca Superman chiar vine de pe Krypton ca sa lupte pentru noi, ca sa ne alunge stihiile din drum. Avem voie si nevoie sa ne ascundem in spatele supereroilor pentru ca ei nu tin neaparat de universul copilariei, ci reprezinta o metafora nascuta din nevoia de protectie a fiecarui om in pare. Si mai ales, din nevoia de prietenie. Poate ca fiecare dintre noi are capacitatea de a fi supereroul cuiva, acordandu-i simpla lui prietenie. Sus, sus si la drum!

_______________

SPUNE-TI OPINIA! Care este supereroul tau preferat? Crezi ca, intr-o buna zi, oamenii vor avea capacitati asemanatoare cu supereroii sau ca acestia din urma vor ramane mereu personaje de B.D.?

CITESTE SI:

• Revolutia Motocentaurilor
• Dispozitivele supereroilor din filmele de actiune vor deveni accesibile oricui
• Fratele lui Spiderman este gay