בשבוע הבא יחגוג סופרמן יום הולדת 86 - וזו הזדמנות מצוינת לפוסט על כוחות על. כמו שכל הורה חולם לפעמים לעשות לילדיו, בעיקר בחופש הגדול, אביו של קאל-אל שיגר אותו לחלל העמוק. כשהתינוק הגיע לכדור הארץ הוא קיבל כוחות על. אולי זה בעצם אפשרי? מה הקשר בין סופרמן, צמחים וסלמנדרות? ומה מגלים המדענים בשנים האחרונות, שכבר הופיע בקומיקס בשנות השישים?

מומלץ לקרוא את הפוסט עם השיר ברקע:

כאשר הופיע לראשונה בשנת 1938, סופרמן לא היה מסוגל לעוף. הוא יכול היה לקפוץ לגובה של 200 מטרים, להרים מכונית מעל ראשו והיה חסין יחסית לכדורי רובה. לדמות היו מקורות השראה שונים כמו פופאי, טרזן ועוד. ההשראה העיקרית למקור הכוחות הייתה "ג'ון קרטר ממאדים", סדרת סיפורים שבה אדם עובר למאדים ובגלל ההבדלים בכוח המשיכה, הוא מפגין שם כוחות גדולים יותר [1]. בקומיקס הוסבר כי הכוחות של סופרמן היו תכונה משותפת לכל הגזע הקריפטוני מכיוון שהם היו מין "שהמבנה הפיזי שלו מתקדם במיליוני שנים מזה של בני האדם" [2]. סיבה נוספת לכוחות הייתה השוני בתנאי הסביבה של כדור הארץ ביחס לקריפטון, ובפרט הכבידה הנמוכה יותר של כדור הארץ. בתחילת שנות השישים החליפה השמש את הסבר הכבידה. קרינת השמש שונה: בארץ יש "שמש צהובה", ובקריפטון השמש היא אדומה. אז עד כמה זה מדויק מדעית? כוח הכבידה משפיע על מידת הקושי להזיז או להרים דברים מסוימים. על הירח, שם קבוע הכבידה הוא כשישית מזה של כדור הארץ (בשל מסתו הקטנה יותר), יהיה לנו קל בהרבה להרים את אותו הסלע שבקושי הצלחנו להרים בארץ. כוחם של הקריפטונים על קריפטון הוא "רגיל", כלומר, כמו של בני אדם על כדור הארץ. אבל קבוע הכבידה על קריפטון גדול יותר, לכן כשהם יגיעו לכדור הארץ יהיה להם קל יותר להרים דברים, בדיוק כמו שלאסטרונאוטים אנושיים קל יותר להרים דברים על הירח. כלומר, הקריפטוניים ייראו לנו כבעלי חוזק על-אנושי. 

בניגוד לאיש קריפטוני בוגר שגדל כל חייו על קריפטון, סופרמן הגיע לכדור הארץ כתינוק, וכאן אנחנו נכנסים לשאלה ביולוגית מעניינת. כל תכונה יכולה להיות מושפעת מגנטיקה, מסביבה או משתיהן. התכונות השונות שלנו מושפעות באופן שונה משני הגורמים האלו. למשל, זה שיש לנו שתי עיניים זו תכונה גנטית לחלוטין. מנגד, המשקל שלנו מושפע מאוד מהסביבה. ומה לגבי מסת שריר והכוח שלנו? אנשים שמתאמנים הם חזקים יותר מאנשים שלא מתאמנים, אבל בכל זאת מעורבת פה גם גנטיקה. אדם יכול להתאמן כל חייו, ועדיין יהיה כנראה חלש יותר מגורילה. אז כאמור, סופרמן הגיע לכדור הארץ כתינוק, ולא גדל בסביבה עם כוח כבידה מוגבר. האם חוזק שריריו יהיה כמו של קריפטוני בוגר שגדל כל חייו בקריפטון? לא בטוח. אסטרונאוטים שמבלים פרקי זמן ממושכים במיקרו-כבידה (לדוגמה בתחנת החלל הבין-לאומית) חווים אובדן צפיפות שרירים ועצם, וכדי להפחית או למנוע זאת מקפידים על משטר אימונים יום-יומי. לכן, אם תכונה זו היא בעיקר גנטית, אז לסופרמן אכן יהיה כוח על-אנושי, ואם היא בעיקר סביבתית, אז פחות. בואו נדון את הכותבים לכף זכות, ונגיד שהגנטיקה מכריעה כאן, לכן רמת הדיוק היא 8/10. אם תכונה זו אצל הקריפטונים היא בעיקר סביבתית, אז רמת הדיוק תהיה 2/10.

נעבור לטיעון של השמש. החל משנות השישים החל סופרמן להפגין כוחות נוספים כמו תעופה, מהירות גבוהה בהרבה, ראיית רנטגן (עליה כתבנו בפוסט [3]) ועוד. הכוחות הוסברו על ידי נוכחות השמש שלנו, כלומר, כשסופרמן נמצא ליד "השמש הצהובה שלנו", גופו מסוגל לספוג אנרגיה רבה יותר ולהשתמש בה. בהמשך נפרט מהי שמש אדומה. 

ראשית נדגיש שהשמש שלנו לבנה ולא צהובה. האור שמגיע מהשמש הוא לבן, הוא מורכב מכל הצבעים או אורכי הגל השונים ואפילו גלים אלקטרו-מגנטיים בתחום הבלתי נראה. מכיוון שהאטמוספרה של כדור הארץ מפזרת את קרני האור וחוסמת את הגלים הקצרים אז השמש נראית לנו צהובה [4]. על פי הקומיקס, כוכב הלכת קריפטון סבב מסביב לשמש אדומה ששמה ראו (Rao). השמש האדומה היא כוכב מסוג ״ננס אדום״, כלומר כוכב קר וקטן יחסית [5]. נציין שבחלק מהסיפורים קריפטון מקיף ענק אדום, אבל אנחנו הולכים פה עם ניל דגראס טייסון שבחר עבור הקומיקס את הננס האדום האמיתי לחלוטין LHS 2520 בתור השמש של קריפטון [6]. למה אדום? כל גוף בעל טמפרטורה גבוהה מהאפס המוחלט פולט קרינה. ככל שהטמפרטורה נמוכה, אורך הגל של הקרינה הנפלטת גדל (ובהתאמה, התדירות המאפיינת את הקרינה קטנה, וכך גם האנרגיה). לכן, באסטרונומיה, כוכבים קרירים יותר מתוארים כאדומים (כלומר, פולטים קרינה באורכי גל גדולים יחסית), וכוכבים חמים יותר נחשבים כחולים (קורנים באורכי גל קצרים יחסית). לכן, ההסבר למקור הכוחות של סופרמן הוא שכאשר קאל-אל עבר לסביבת השמש שלנו, הגדולה והחמה יותר, הוא נעשה עוצמתי וקיבל כוחות על [7]. 

אך האם סופרמן באמת יכול להשתמש באנרגיית השמש? על פניו זה נשמע דמיוני לחלוטין, אבל במחשבה שנייה - ניצול אור השמש לאנרגיה מתרחש סביבנו בכל רגע נתון בתהליכים ביולוגיים ופיזיקליים שונים. בתהליך הפוטוסינתזה, צמחים, אצות וחלק מהחיידקים רותמים את אור השמש כדי להשתמש במים ופחמן דו-חמצני לייצור גלוקוז (סוג של סוכר) וחמצן. תהליך זה הוא הבסיס לרוב החיים הקיימים כיום על פני כדור הארץ - הוא מספק לפרט עצמו מקור אנרגיה המנוצל לאחר מכן על ידי שרשרת המזון כולה, ופולט חמצן לאוויר. בדיוק כפי שהצמחים והחיידקים משתמשים באנרגיית האור כדי להניע את התגובות הביוכימיות שלהם, כך סופרמן סופג קרינת שמש כדי לתדלק את היכולות העל-אנושיות שלו.

ומה לגבי ממלכת החיות? פוטוסינתזה מתרחשת באברון תוך תאי הנקרא כלורופלסט. אברון זה נמצא אצל יצורים שעושים פוטוסינתזה, אבל בשיעורי ביולוגיה לומדים שאברון זה אינו נמצא בתאים של בעלי-חיים. עם זאת, ישנן גם חיות שפיתחו יכולת לרתום את האור לצורכיהם. חלקן עושות זאת בסימביוזה - יחסי גומלין. בביצי הסלמנדרה למשל גדלות אצות אשר עושות פוטוסינתזה ומספקות אנרגיה לעוברים [8]. חשוב לזכור שגם גופנו משתמש באנרגיית שמש כדי ליצור דברים המועילים לגופנו ועוזרים לו לתפקד - באמצעות אור השמש אנו מייצרים ויטמין D, ובנוסף הוא משפיע על תהליכים שונים בגוף האדם כגון השעון הביולוגי שלנו ומצב הרוח. לכן בהחלט ייתכן שלסופרמן, חייזר מעולם אחר, תהיה יכולת להשתמש באנרגיית השמש לצרכיו בתהליכים ביולוגיים בלתי ארציים ביעילות יתרה מאשר יצורים בכדור הארץ. דיוק מדעי 8/10. 

אבל סופרמן שלנו מבלה את רוב היום במשרדי הדיילי פלנט מכוסה בבגדים או מרחף בשמיים מכוסה בבגדים וגלימה ענקית. והנה עוד תהייה -  קריפטונים התפתחו על קריפטון, תחת שמש אדומה, וגם התהליכים הביולוגיים שלהם התפתחו שם. מה הסיכוי שתהליך מסוים, שמקבל פתאום הרבה יותר אנרגיה, יאפשר תופעת לוואי בדמות יריות לייזר מהעיניים וכוחות על נוספים? לכן נוריד את הדיוק המדעי ל-3/10. וחשוב להזכיר לכל בני ובנות האנוש שקוראים אותנו, אנחנו בני אדם, ולכן אנחנו צריכים להיות חכמים בשמש. 🙂 

נסיים בנקודה חיובית. למרות אי הדיוק בנוגע למקור הכוחות של סופרמן, בכל הנוגע לידע פלנטרי - כותבי הקומיקס בשנות השישים הקדימו את זמנם. רק בשנים האחרונות הגיעו אסטרונומים למסקנה שיש ננסים אדומים רבים מששיערנו, בערך פי 20. חלקם מוקפים בכוכבי לכת הקרובים יחסית למערכת השמש ואף יש סיכוי שיתפתחו בהם חיים. בעבר היה קשה לגלות אותם, מכיוון שהם מפיצים פחות אור מכוכבים אחרים. בשנים האחרונות, עם התקדמות הטכנולוגיה וריבוי אמצעי התצפית, אנו מאתרים ננסים אדומים רבים יותר ומגלים מידע נוסף על כוכבי הלכת הסובבים אותם. למרות שננסים אדומים, ובמיוחד צעירים, נוטים להתפרצויות (Flares) אלימות ביותר, שעלולות לחסל כל סיכוי לחיים על פני העולמות הסמוכים [9], ישנם ננסים שקטים ולאחרונה מתפרסמים גילויים רבים של כוכבי לכת שנמצאים באזור שמתאים לקיום חיים כפי שאנחנו מכירים בכדור הארץ [12-10]. אז תרבות קריפטונית אולי קיימת אי שם, פשוט אם אחד מחבריה יגיע לכדור הארץ, סביר שהוא לא ייהפך לגיבור על לבוש בטייטס. הניחוש המוצלח של כותבי הקומיקס מוביל לדיוק מדעי של 8/10.

עריכה: שיר רוזנבלום-מן

מקורות לקריאה נוספת:

1. ג'ון קרטר
2. על כוחות העל של סופרמן
3. פוסט ראיית רנטגן
4. פיזור ריילי 
5. ננס אדום
6. מציאת כוכב הבית של סופרמן
7. פוטוסינתזה
8. סלמנדרות
9. מחקר שגילה הרבה יותר ננסים אדומים 
10. שני כוכבי לכת דמויי ארץ - גילוי כוכב לכת פרוקסימה 
11. גילוי סוּפר-ארץ המקיף ננס אדום

חישוב ההבדלים בין כוחות הכבידה

משקל הוא כוח הפועל על גוף ושווה למסת הגוף כפול תאוצת הכבידה.

נניח שחוזק השרירים של סופרמן הוא 200 ניוטון. נניח לצורך החישוב כי בקריפטון תאוצת הכבידה היא 20 מטר/שנייה בריבוע. 

kripton מסה * 20 תאוצת כבידה = 200 ניוטון

כלומר סופרמן יכול להרים גוף במסה של 10 ק"ג. מה יקרה בכדור הארץ?

earth מסה * 10 תאוצת כבידה על פני כדור הארץ = 200 ניוטון

על פי החישוב המסה תהיה גדולה פי שתיים, 20 ק"ג, כלומר בכדור הארץ הוא יכול להרים חפצים כבדים בהרבה.