Kapitana Ameryki tarcza słynie z pochłaniania ogromnych ilości energii kinetycznej, od pocisków artyleryjskich po cios Hulka, dzięki czemu Cap nie tylko jest bezpieczny, ale także stoi na nogach. Co tu się dzieje?
Trudno wyjaśnić, jak działa tarcza, po części dlatego, że zachowuje się inaczej w różnych okolicznościach. Czasami tarcza zostaje rzucona i zostaje osadzona w ścianie; ale czasami odbija się od ścian, dziko rykoszetując. Czasami wydaje się, że tarcza z łatwością pochłania ogromną siłę; ale czasami jest uszkodzony przez ataki najpotężniejszych wrogów Capa.
Jednak z naukowego punktu widzenia ważne jest, aby pamiętać, że mówimy o pierwszej zasadzie termodynamiki, mówi Suween Mathaudhu , kierownik programu w dziale materiałoznawstwa w U.S. Army Research Office, adiunkt profesora materiałoznawstwa na NC State University i fan hardkorowych komiksów. Energia jest oszczędzana. Nie znika, po prostu zmienia formę.
Kiedy ogromna energia, taka jak uderzenie z Młot Thora , uderza w tarczę Capa, że energia musi gdzieś iść.
Normalnie ta energia musiałaby być albo magazynowana, albo przekształcana w ciepło lub dźwięk. Ale czytelnicy komiksów i widzowie wiedzą, że tarcza Capa zwykle nie emituje fal gorąca ani ryczących wrzasków (ta fala uderzeniowa młota Thora w Mściciele niezależnie od filmu).
Brak ciepła i dźwięku oznacza, że energia musi zostać jakoś pochłonięta; wiązania atomowe w tarczy – z której jest wykonana vibranium – musi być w stanie przechowywać tę energię w jakiejś formie, mówi Mathaudhu.
Na przykład w komiksach nie mniej autorytet niż Cząsteczka Człowieka sugeruje, że coś w strukturze molekularnej tarczy jest najdziwniejsze ze wszystkich. Na podstawie swoich obserwacji Mathaudhu zauważa, że tarcza zasadniczo działa jak bateria. (W końcu źródło mocy żywiołów, które Tony Stark odkrywa w Iron Man 2 jest również vibranium .)
Ale wydaje się, że tarcza może również funkcjonować jako kondensator , zdolny do bardzo szybkiego radzenia sobie z dużymi ilościami energii. (Wyjaśnienie zbyt uproszczone: kondensatory – takie jak lampa błyskowa w smartfonie – szybko absorbują i uwalniają energię; baterie – takie jak, cóż, baterie – pochłaniają i uwalniają energię w kontrolowanym tempie.)
Oznacza to, że tarcza Capa jest superkondensator (być może atomy wibranu łączą się podobnie do grafenu?), które mogą funkcjonować jako hybryda baterii i kondensatora.
Ale w jaki sposób tarcza uwalnia całą zmagazynowaną energię, którą zaoszczędziła?
Jeśli energia jest magazynowana w wiązaniach między atomami tarczy, może to wyjaśniać zmienność fizycznych właściwości tarczy, mówi Mathaudhu.
jak wygląda superkobieta
Na przykład, być może jej superkondensatorowa natura wyjaśnia, skąd tarcza czerpie energię potrzebną do odbicia się od wielu powierzchni, zanim powróci do ręki Capa (jak to często ma miejsce w komiksach) – lub w jaki sposób tarcza jest w stanie wyzwolić wystarczającą siłę jednym ciosem, aby przeciąć super silne bioniczne ramię Zimowego Żołnierza (jak widać w najnowszym filmie Captain American).
Częścią tego jest oczywiście siła Capa, ale sama tarcza wydaje się odgrywać pewną rolę.
Czy maleńkie małe atomy naprawdę mogą zawierać taki rodzaj energii? Ważne jest, aby pamiętać, jak dużo energia jest zawarta w wiązaniach atomowych: zarówno bomba atomowa, jak i konwencjonalne instalacje energii jądrowej są zasilane przez rozszczepianie atomów. [ Uwaga: Komentator St. Chris wychwycił tu błąd – połączyłem wiązania atomowe z wiązaniami jądrowymi. Bardzo różne. Jego komentarz jest tutaj .]
Wszyscy znamy rzeczywiste przykłady technologii, które przekształcają energię kinetyczną w energię zmagazynowaną, takie jak technologia koła zamachowego i generatora, która wykorzystuje tarcie podczas wciskania hamulców w Priusa do ładowania akumulatorów samochodu.
Jak to często bywa w komiksach, jest tu ziarno naukowej prawdy – tarcza Capa po prostu idzie o krok dalej.
Artykuł pierwotnie ukazał się na NC State University University Abstrakt pod imieniem Dlaczego Tarcza Kapitana Ameryki jest w zasadzie superkondensatorem gwiaździstym? i jest przesyłany ponownie za zgodą .
- Tak wygląda nauka w stanie NC: Ann Ross
- Tak wygląda nauka w stanie NC: Doreen McVeigh
- Tak wygląda nauka w stanie NC: Lynsey Romo
Czy śledzisz The Mary Sue dalej? Świergot , Facebook , Tumblr , Pinterest , & Google+ ?
