Tip:
Highlight text to annotate it
X
Einige Superhelden wachsen
nach Belieben bis auf die Größe eines Gebäudes.
Das ist sehr einschüchternd!
Aber ein Wissenschaftler fragt sich,
woher die Extra-Masse kommt.
Der Massenerhaltungssatz besagt,
dass Masse weder aus dem Nichts entstehen,
noch zu Nichts werden kann.
Daher ändert sich das Gewicht unseres Helden nicht,
nur weil sich seine Größe ändert.
Backen wir z. B. einen lockeren Biskuitkuchen,
dann ist der fertige, köstliche Kuchen
zwar größer als der Kuchenteig,
den wir in den Ofen getan haben,
aber das Gewicht des Kuchenteigs sollte immer noch
Gewicht des Kuchens
plus der Feuchtigkeit, die verdampft ist, sein.
Bei einer chemischen Gleichung
ordnen sich die Moleküle neu an, um neue Verbindungen zu formen,
aber alle Bestandteile sind immer noch vorhanden.
Wächst unser Held
von 2 Meter
auf 6 Meter,
dann verdreifacht sich seine Körpergröße.
Galileis „Transformationsgesetz“ besagt,
dass sein Gewicht 27 mal
seine reguläre Körpergröße sein wird
(3 mal 3 mal 3 = 27),
da er sich in alle drei Dimensionen ausdehnt.
Wenn sich unser Superheld in einen Riesen verwandelt,
haben wir es mit zwei Möglichkeiten zu tun.
Unser Superheld mit 6 m
wiegt nur 90 kg,
das ursprüngliche Gewicht als Mensch.
Möglichkeit 2: Unser Held wiegt 2.430 kg
(90 kg mal 27 = 2.430 kg)
wenn er 6 m groß ist,
dann wiegt er aber auch 2.430 kg,
wenn er 2 m groß ist.
Niemand kann mit ihm in den Aufzug steigen,
ohne dass der Alarm losgeht.
Die 2. Möglichkeit ist wissenschaftlich gesehen
etwas plausibler,
aber es stellt sich die Frage:
Wie läuft er durch den Park,
ohne im Erdboden zu versinken,
da der Druck, den er auf den Boden ausübt,
mit Masse geteilt durch
die Fläche seiner Fußsohlen berechnet wird?
Welche Art „Superstrümpfe“ und „Superschuhe“
zieht er an, um der Reibung standzuhalten,
die entsteht, wenn er mit seinem 2.430 kg schweren Körper
auf der Staße rennt?
Kann er überhaupt rennen?
Ich werde erst gar nicht fragen, wie er Hosen findet,
die so anpassungsfähig sind, dass sie der Ausdehnung standhalten.
Nun zur Dichte der beiden
vorher erwähnten Möglichkeiten.
Dichte berechnet man als Masse geteilt durch Volumen.
Der menschliche Körper besteht aus Fleisch und Knochen,
die eine relative Solldichte aufweisen.
Wiegt der Held der 1. Möglichkeit zufolge immer 90 kg,
dann würden Fleisch und Knochen normal groß sein.
Dehnt sich sein Körper aus,
wiegt aber immer noch 90 kg,
wird er im Grunde
zu einem riesigen, flauschigen Teddybären.
Wiegt der Held der 2. Möglichkeit zufolge
immer 2.430 kg,
dann hätte er Fleisch und Knochen eines 6-Meter-Helden
mit 2.430 kg.
Das Gewicht wirkt auf die Beinknochen
von verschiedenen Winkeln aus, wenn er sich bewegt.
Knochen sind hart, aber nicht verformbar,
das heißt sie verbiegen sich nicht
und können leicht brechen.
Die Sehnen laufen Gefahr zu reißen.
Große Gebäude stehen still,
weil sie Stahlkonstruktionen sind
und nicht hin und her rennen und springen.
Unser Held, auf der anderen Seite,
landet einmal im falschen Winkel
und dann liegt er am Boden.
Vorausgesetzt, dass seine Körperfunktionen normal sind,
müsste sein Herz eine große Menge Blut
zur Sauerstoffzufuhr durch seinen Körper pumpen,
damit er sich mit 2.430 kg Körpergewicht bewegen kann.
Dazu braucht es sehr viel Energie.
Dafür sorgt er,
indem er täglich 27 mal 3.000 Kalorien Essen zu sich nimmt.
Das sind etwa 150 Big Macs.
27 mal 3.000
= 81.000, und das geteilt durch 550 Kalorien
= 147.
Er würde keine Zeit haben, das Böse zu bekämpfen,
weil er immerzu essen
und einem geregelten Job nachgehen müsste,
um das ganze Essen, das er verzehrt, zu bezahlen.
Und was ist mit Superhelden,
die sich in Steine oder Sand verwandeln können?
Alles auf der Erde besteht aus Elementen.
Jedes Element ist durch
die Anzahl seiner Protonen im Atomkern definiert.
Das Periodensystem ist auf diese Weise aufgebaut.
Wasserstoff hat ein Proton,
Helium zwei,
Lithium drei
usw.
Der Hauptbestandteil von herkömmlichem
Sand ist Siliziumdioxid.
Der menschliche Körper dagegen besteht aus
65 % Sauerstoff,
18 % Kohlenstoff,
10 % Wasserstoff
und 7 % verschiedener anderer Elemente,
einschließlich 0,002 % Silizium.
Bei einer chemischen Reaktion
verbinden sich die Elemente, um neue Verbindungen zu formen.
Woher bekommt er das notwendige Silizium,
um zu Sand zu werden?
Gewiss können wir Elemente
durch Kernfusion oder Kernspaltung verändern.
Eine Kernfusion bedarf jedoch so viel Wärme,
dass dieser Prozess als natürliches Phänomen nur auf Sternen vorkommt.
Um die Kernfusion in einem kurzen Zeitraum einsetzen zu können,
muss die Temperatur in dem Gebiet
heißer als die Sonne sein.
Jeder unschuldige Zuschauer wird knusprig durchgebrannt werden.
Schnelle Kernspaltung ist auch nicht viel besser,
weil dabei oft viele radioaktive Partikel entstehen.
Unser Held würde zu einem
lebendigen Kernkraftwerk werden
und schließlich allen schaden, die er versucht zu retten.
Willst du wirklich die Glut der Sonne
oder ein radioaktives Kernkraftwerk in deinem Körper haben?
Welche Physiklektion über die Superkräfte
wirst du als nächste erkunden?
Veränderung der Körpergröße,
Supergeschwindigkeit,
Fliegen,
Superkraft,
Unsterblichkeit
und
Unsichtbarkeit.