Wären Superkräfte Wirklichkeit: Fliegen – Joy Lin

Die ganze Lektion unter: http://ed.ted.com/lessons/if-superpowers-were-real-flight-joy-lin

Was wäre, wenn der fliegende Mensch nicht nur in tollen Comic-Heften zu finden wäre? Ist es wissenschaftlich gesehen denn möglich zu fliegen? In dieser Reihe beschäftigt sich Joy Lin mit sechs Superkräften und zeigt aus wissenschaftlicher Perspektive, wie realistisch sie für uns Normalsterbliche sein können.

Lektion von Joy Lin, Animation von Cognitive Media.

Wenn Menschen fliegen könnten,

ohne Hilfsmittel und Maschinen,

was meinst du, wie schnell
würden wir dann sein?

Der Weltrekord im Jahr 2012

für den schnellsten Kurzstreckensprint

liegt bei etwa 43 km/h.

Die Laufgeschwindigkeit hängt davon ab,

wie viel Kraft von den Beinen
des Läufers ausgeübt wird,

und laut Newtons zweitem
Gesetz der Bewegung

ist Kraft das Produkt
von Masse mal Beschleunigung.

Newtons drittes Gesetz besagt,

dass jeder Kraft

immer eine gleich große und
entgegengerichtete Kraft entgegenwirkt.

Das heißt also, dass man beim Laufen

einen Boden haben muss,
um sich davon abzudrücken,

und der Boden "drückt gegen"
die Füße des Läufers.

Fliegen ist daher eigentlich

vielmehr wie schwimmen.

Im Moment ist Michael Phelps
der schnellste Mensch im Wasser

und der am meisten ausgezeichnete
Olympiateilnehmer aller Zeiten.

Rate mal, wie schnell er schwimmt?

Die Antwort wird dich überraschen.

Sein Geschwindigkeitsrekord

liegt bei weniger als 8 km/h.

Ein Kind kann Michael Phelps im Wasser

leicht überholen, wenn es
neben ihm herläuft.

Aber warum ist das so?

Kommen wir noch mal auf Newtons
3. Gesetz der Bewegung zurück.

Wenn wir laufen,
bewegen wir uns vorwärts,

indem sich unsere Füße
am Boden abdrücken

und der Boden "zurück drückt",

und uns somit vorantreibt.

Der Boden ist fest.

Laut Definition bedeutet das,

dass die Partikel an Ort
und Stelle eingeschlossen sind

und "zurück drücken" müssen
anstatt auszuweichen,

aber Wasser ist flüssig
und fließt sehr leicht.

Bewegen wir unsere Gliedmaßen,
um das Wasser wegzudrücken,

kann ein Teil der Wassermoleküle

einfach den anderen ausweichen
anstatt "zurück zu drücken".

Kommen wir nun zum Fliegen.

In der Luft haben die Partikel

noch mehr Freiraum,
um einander auszuweichen,

also verschwenden wir hier
noch viel mehr Energie.

Wir müssten sehr viel Luft wegdrücken,

um uns vorwärts zu bewegen.

Astronauten bewegen sich im Weltall,

in der Schwerelosigkeit, in Shuttles,

indem sie an Hebeln ziehen,
die an der Decke

und am Boden des Shuttles
angebracht sind.

Stell dir vor, du hättest
die Fähigkeit zu schweben.

Wie würdest du dich
mitten auf der Straße bewegen?

Du würdest nicht sehr weit kommen,

wenn du durch die Luft "schwimmst", oder?

Nein, eher nicht!

Nehmen wir einmal an,
du könntest schweben,

mit genügend Geschwindigkeit,
um dich tatsächlich zu bewegen.

Dann reden wir mal über deine Flughöhe.

Gemäß dem Gesetz

der Zustandsgleichung idealer Gase

haben Druck und Temperatur
eine positive Wechselbeziehung,

das heißt, sie steigen
und fallen gemeinsam.

Das ist so, weil sich das Volumen der Luft

mit weniger Druck vergrößert,

und somit haben die Moleküle
mehr Raum, sich zu bewegen,

ohne dass sie aufeinanderstoßen
und Hitze erzeugen.

Da der Atmosphärendruck
in großen Höhen

viel niedriger ist,

würde es eisig kalt sein,

wenn du über den Wolken flögest.

Dann müsstet du dich warm einpacken,

um dein Körperkerntemperatur

über 35 Grad Celcius zu halten,

ansonsten würdest du heftig frösteln,

du würdest allmählich
geistig verwirrt sein

und fielst schließlich vom Himmel,

weil du deine Muskeln

wegen Unterkühlung nicht mehr
kontrollieren könntest.

Also die Zustandsgleichung
idealer Gase besagt:

Wenn der Druck fällt,

steigt das Volumen des Gases an.

Flögest du zu schnell
ganz gerade in die Höhe,

würde sich das reaktionsträge Gas in
deinem Körper rasend schnell ausbreiten,

so wie Limonade zischt,
wenn sie geschüttelt wird.

Dieses Phänomen wird als

"Dekompressionskrankheit"

oder auch "Taucherkrankheit" bezeichnet,

da Tiefseetaucher dies durchleben,

wenn sie zu schnell nach oben gehen.

Das Ergebnis davon sind Schmerzen,

Lähmung

oder sogar Tod --

es hängt davon ab,
wie schaumig das Blut wird.

Also gut, sagen wir, du willst

nur ein paar Meter
über dem Boden fliegen,

wo du noch die Straßenschilder sehen
und locker Sauerstoff einatmen kannst.

Du brauchst jedoch eine Schutzbrille
und einen Helm,

um dich vor Vögeln,

Insekten,

Straßenschildern

elektrischen Kabeln

und anderen fliegenden
Menschen zu schützen,

einschließlich fliegenden Polizisten,

immer bereit, dir ein Knöllchen zu geben,

wenn du nicht die Flugregeln befolgst.

Denk daran: Hast du
einen Zusammenstoß in der Luft

und wirst bewusstlos,

gehst du in den freien Fall über,

bis du auf dem Boden aufschlägst.

Ohne die Gesellschaft
oder die Gesetze der Physik

wäre es total super, fliegen zu können.

Aber selbst wenn wir alle einfach so

ein paar Meter über dem Boden
herum schweben könnten

und uns nur im Schneckentempo
bewegen würden,

wäre es trotzdem eine coole Fähigkeit,
die ich haben möchte.

Du nicht auch?

Dachte ich mir's doch.

Welche Physiklektion über die Superkräfte

wirst du als nächste erkunden?

Veränderung von
Körpergröße und -gewicht,

Supergeschwindigkeit,

Fliegen,

Superkraft,

Unsterblichkeit

oder

Unsichtbarkeit?