ב-Online
 
 
 
 
 
 
 
מדעי ה-WTF 
איך יכול סופרמן לעצור את כדור הארץ? 
 
 לעצור את העולם? אולי גם כוס קפה על הדרך?    צילום: מתוך הסרט "סופרמן"    
מדעי ה-WTF |
 

מה מונע מגיבור העל החזק ביותר לעשות דבר פשוט כמו לעצור את העולם?

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

סופרמן, לפחות כפי שהוצג בסרטים המקוריים, הוא גיבור-על משעמם מסיבה אחת פשוטה: הוא חזק מדי. שום דבר לא יכול להזיק לו או לעצור בעדו, והדרך היחידה לסחוט ממנו טיפת עניין היא להחליש אותו מאד בעזרת קריפטונייט - בלגן שהיה נחסך אם היו יוצרים אותו חלש יותר מלכתחילה. אבל סופרמן, כמו סופרמן, לא ייתן לזוטות כאלה לעצור אותו, והוא הפך למרות הכל לנכס צאן ברזל של התרבות הפופולרית. עד כדי כך, למעשה, שהוא מצא את דרכו אפילו לפורום קהילת "מדע וידע" ב-ynet. "האם יש דרך מציאותית," שאל שם משתתף בעל הכינוי הלא-מקורי 'סופרמן', "שבה סופרמן יכול לעצור את כדור הארץ מלהסתובב?"

 

רוב התשובות שהתקבלו שם היו לעגניות ומתחכמות ("הוא קורא לצ'אק נוריס"), והכיוונים המעניינים והפיזיקליים נזנחו במהרה. אנו כאן במדעי ה-WTF ננסה להרים את הכפפה ולענות על השאלה, אך לפני שנגיע לסופרמן, בואו ונדבר רגע על איך עוקפים בקלות את מהירות האור.

 

 

איינשטיין, יא פארש

תורת היחסות מלמדת אותנו ששום דבר אינו יכול לנוע מהר יותר מהאור, שמהירותו בוואקום כמעט שלוש-מאות אלף קילומטרים בשניה. איך בדיוק מודדים את המהירות הזו? זה כבר עניין לכתבה אחרת. בכל אופן, כשאנחנו חושבים על מנועים ורקטות, ברור שכמות האנרגיה הדרושה כדי להאיץ למהירות שכזו היא פשוט מטורפת. אבל (לכאורה, כמובן) יש דרך הרבה יותר פשוטה להניע חפצים במהירות האור, ואפילו יותר מזה.

 

ניקח גלגל שיניים A שקוטרו מטר אחד. אם נסובב אותו במהירות של סיבוב אחד בשניה, זבוב שיישב על הקצה שלו יעבור מטר שלם מדי שניה. כעת נצמיד לגלגל זה גלגל שיניים נוסף וקטן יותר - B - שקוטרו עשרה סנטימטרים בלבד. עם כל סיבוב יחיד של A, גלגל B יסתובב עשר פעמים. נחבר לציר של B גלגל נוסף (C) שקוטרו מטר, כך שהם יסתובבו יחדיו. במצב כזה, זבוב שיושב על השוליים של C יעבור עשרה מטרים בשניה!

 

 
גלגל שיניים מניע (A) וגלגלים מונעים עם ציר משותף שמסתובבים מהר יותר (B ו-C)
 גלגל שיניים מניע (A) וגלגלים מונעים עם ציר משותף שמסתובבים מהר יותר (B ו-C)   צילום: עידו גנדל 
 
 

כעת נשרשר עוד ועוד גלגלי שיניים באותו האופן. כך נגיע בקלות למאה, אלף או 10-בחזקת-n מטרים בשניה, כאשר n הוא מספר הגלגלים הגדולים הנוספים. תשעה גלגלים בלבד יביאו את הזבוב שעל הגלגל האחרון למהירות של כמיליון קילומטרים בשניה, והנה עקפנו בקלות את מהירות האור בעזרת מתקן מכני פשוט שיכול להיכנס לחדר ממוצע.

 

לרוע המזל, זה לא יעבוד. החישוב נכון מבחינת יחסי התמסורת נטו, אבל האנרגיה שדרושה כדי לסובב את גלגל השיניים האחרון כל כך מהר לא נוצרת מעצמה. בדיוק כפי שמכונית אינה מסוגלת להתחיל נסיעה בהילוך גבוה, כך המתקן שלנו ידרוש יותר ויותר מאמץ מצד המפעיל, עד לרמות אנרגיה בלתי אפשריות - וגלגלי השיניים ייקרעו לגזרים ויעופו לכל עבר הרבה לפני כן.

 

 

סופרמן מופשט מאד

שמלת רקדנית בטן. תנו לו שניה להתלבש והוא יעצור איתה את כדור הארץ
 שמלת רקדנית בטן. תנו לו שניה להתלבש והוא יעצור איתה את כדור הארץ 
 צילום: לי רותם 
 

אותה בעיה עומדת גם בפני סופרמן מהשאלה. לכאורה, הוא יכול לתקוע מקל באדמה איפשהו על קו המשווה, להמריא לאוויר ולדחוף את המקל חזק מאד לכיוון מערב - אבל במקרה כזה המקל יישבר או "יחרוש" את האדמה. סופרמן חזק, אך הוא חייב לעבוד עם חומרים ארציים חלשים.

 

בסרטים ההם, אגב, חוקי הטבע עצמם נסתרו לעתים קרובות. גיבור-העל הקפיא אגם שלם והרים את גוש הקרח מהפינה בלי שזה יישבר; הוא הקיף את כדור הארץ בטיסה מהירה ממהירות האור, מה שגרם - באופן בלתי מוסבר בעליל - לזמן עצמו לחזור לאחור. אם מוכנים לקבל הבלים כאלה, סופרמן יכול באותה מידה לעצור את סיבוב כדור הארץ בכל דרך שמתחשק, למשל באמצעות ריקוד בטן סוער או מסחר בבורסה. השאלה בפורום דיברה ספציפית על "דרך מציאותית", ולכן נתייחס כאן לסופרמן מופשט - לא האיש בטייטס הצבעוניים, אלא מקור בלתי נדלה כלשהו של אנרגיה קינטית, שהוא לגמרי במקרה בממדים של בן אדם. האם אפשר לנצל מנוע תיאורטי שכזה כדי לעצור את סיבוב כדור הארץ?

 

 

עניין של זמן

התשובה הטריוויאלית היא כן - אם לא אכפת לנו לחכות הרבה זמן. הירח, למשל, מאיט כבר עכשיו את הסיבוב של כדור הארץ באמצעות הגאות והשפל. מאסות אדירות של מים נמשכות אל הירח, והחיכוך שלהן עם שאר הפלנטה המסתובבת גורם להאטה משמעותית שמוסיפה 0.002 שניות ליממה כל מאה שנים. בניסוח אחר, היום שלנו ארוך בשעה (פלוס מינוס, תלוי מאיפה מתחילים לספור) מזה שהיה לדינוזאורים.

 

אם לסופרמן יש הרבה זמן פנוי, הוא יכול למשל להקיף את כדור הארץ כמו לוויין וליצור גאות ושפל משלו. למאסה הזעירה שלו תהיה אמנם השפעה קטנה מאד, אך מצד שני הוא יכול לטוס מהר. תוך מיליארדי שנים ספורים, אין ספק שהוא והירח יצליחו לעצור את הסיבוב של כדור הארץ. מצד שני, אף אחד כבר לא יהיה שם כדי לראות את זה. האם יש דרך לקצר תהליכים?

 

 

היה איתי בשכבה

יהלום אחד, שירכיב את כף הדחפור העצומה
 יהלום אחד, שירכיב את כף הדחפור העצומה 
 צילום: Getty Images/ אימאג'בנק 
 

קחו ארגז קרטון עם משהו כבד בפנים ודחפו אותו בעזרת כף היד. הוא זז. כעת, נסו לדחוף אותו באותה עוצמה בעזרת חוד מחט. המחט פשוט תחורר את הקרטון ותעבור דרכו בלי שהקופסה תנוע כלל. זו הבעיה העומדת בפני סופרמן: הוא קטן מכדי להפעיל לחץ מפוזר מספיק כדי להשפיע על התנועה של כדור הארץ. החומרים המוכרים לנו על פני השטח - אדמה, סלע, עצים - כולם חלשים מכדי לעמוד במעמסה. מצד שני, סופרמן מסוגל למעוך גוש פחם בין הידיים וליצור יהלום, כך שתיאורטית הוא יכול ליצור מעין כף דחפור ענקית עשויה מיהלום קשיח ולהשתמש בה כדי לפזר את הכוח שלו בצורה פחות נקודתית. עדיין, בהתחשב בעובדה שהיקף כדור הארץ הוא פחות או יותר 40,000 קילומטרים, זו תצטרך להיות חתיכת כף. מנין יבוא כל הפחם הדרוש?

 

מכשלה נוספת טמונה בעובדה שמה שאנו מכנים בשם "כדור הארץ" בנוי למעשה משכבות נפרדות, שהסיבוב שלהן מסונכרן אך לא מחויב המציאות. בגדול, מדובר על שלוש שכבות עיקריות: קרום כדור הארץ, הלא הוא החלק הקשיח עליו אנו חיים, האטמוספרה, וליבת כדור הארץ הנוזלית. אפילו אם יצליח האורח מקריפטון לעצור אחת מהשכבות הללו איכשהו, האחרות ימשיכו להסתחרר מכוח התנופה, והחיכוך שייווצר בצורת סופות, רעידות אדמה וכו' עלול להשמיד את כל החיים עלי אדמות.

 

לסיכום, לא נראה שיש דרך ריאליסטית - עד כמה שיש משמעות למילה הזו, בהקשר של סופרמן - לעצור את כדור הארץ מסיבובו בכוח הזרוע ובזמן סביר בלי לחולל נזק בלתי נתפס.

 

 

ועוד בנושא סופרמן: סרטוני הקאלט ההיסטריים Return to Supermans מבית היוצר הפרוע של channel101, וכן הסבר מעמיק (למבוגרים בלבד) מדוע לסופרמן וללויס ליין לעולם לא יהיו ילדים.

 

 

 
 
 
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ilan @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
 
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ ilan @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
 
 
תגובות
הוסף תגובה0 תגובות
הוספת תגובה
מאת
 
נושא
 
תוכן
 
 
 
 
תודה! תגובתך התקבלה.
התגובה תתפרסם בכפוף לתנאי האתר.
 
 
 
 
 

כל הזכויות שמורות 2011 © נענע 10 בע"מ
 
 
 
 
כל הזכויות שמורות © Nana10 בע"מ
Video powered by