Realistico speedster build
Dopo la mia domanda iniziale sulla difesa dello speedster, ho capito che gli speedster sono, per dirla senza mezzi termini, sporchi bugiardi. Sì, sapevo che Flash stava offuscando la fisica per il bene di un bello spettacolo, ma non mi rendevo conto di quanto lo ignorassero. Dopo un bel po 'di lettura della mia storia, ho deciso di optare per una build molto più realistica di speedster e probabilmente ricomincio tutto.
La grande domanda
Seguendo ogni legge della fisica che conosciamo, quanto velocemente può correre un essere umano?
Supponiamo che lo speedster stia correndo su un lungo tratto di autostrada, quindi ha una buona trazione e molto spazio per correre. Probabilmente indossa degli occhiali per proteggersi dal vento e un paio di buone scarpe. Solo così posso ottenere una buona velocità massima, presumo che non abbia problemi ad aumentare la velocità, ma la fisica lo sta trattenendo. Assumi anche ossa umane, anatomia, ecc. Normali. Nessun potere curativo speciale o ossa super resistenti.
Alcune domande più piccole (so che dovrei chiederne solo 1, ma penso che queste siano molto vicine alla prima)
Come sarebbe lo Speedster? Correre a (inserire qui la velocità massima) non può essere facile, quindi deve aver fatto un po 'di allenamento per diventare più forte. In che modo questo influenzerebbe il suo aspetto fisico?
Attrezzatura di protezione? Ancora una volta, Flash lo tocca brevemente quando gli danno la tuta resistente al calore. Dubito che questo speedster (ma potrei sbagliarmi) andrà abbastanza veloce da aver bisogno di una tuta speciale, ma probabilmente vorrà degli occhiali e delle buone scarpe. Qualche altra attrezzatura che dovrebbe indossare per proteggersi da vento, insetti, attrito, ecc.?
Risposte
Il caldo sarà uno spettacolo
Il flash è preoccupato per il calore esterno abbastanza da aver bisogno di una tuta resistente al calore (l'aria può riscaldarlo come un asteroide che brucia nell'atmosfera), ma la minaccia più grande è il calore dei suoi stessi muscoli che lo manda in ipertermia.
La produzione di energia umana massima (normale) è di 2000 watt durante lo sprint (http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/labonta1/)
I muscoli umani sono efficienti dal 18 al 26% nel convertire l'energia in movimento (l'altro 75% sfugge sotto forma di calore). https://en.m.wikipedia.org/wiki/Muscle
Quindi durante lo sprint hai un riscaldatore da 1500 watt dentro di te.
La temperatura interna massima mai registrata in qualcuno che è sopravvissuto è stata di 115 ℉ (46,1 ℃). Quella persona ha avuto bisogno di 3 settimane in ospedale.
Un riscaldatore da 1500 watt riscalderà un uomo di 80 kg fino a 46,1 in 30 minuti.
La quantità massima di sudore possibile in 30 minuti è di 2 litri, ma la sudorazione è più efficace se l'acqua può evaporare, se sei fradicio e gocciola sul pavimento, o se viene spazzato via dal vento, abbassa solo la massa necessaria al riscaldatore riscaldare. Il che ti porta a un livello di temperatura record 1 minuto prima.
Questo è per lo sprint (record di 44 km / h). Non abbiamo ancora preso in considerazione la velocità sovrumana.
Quindi immaginiamo che tutti gli altri fattori siano stati presi in considerazione e abbiamo un personaggio che può battere il record di velocità di una quantità folle. Supponendo che tutto il resto sia risolto; quanto calore genererà internamente questo ragazzo?
Raddoppiare la velocità di solito aumenta l'energia richiesta di più del doppio e quindi anche la potenza termica più che raddoppia, ma supponiamo che sia benedetto dall'estrapolazione lineare per semplicità:
- 90 km / h. 15 minuti fino al ricovero in ospedale.
- 180 km / he. 7,5 minuti fino al ricovero in ospedale.
- 360 km / h. 3,75 minuti fino al ricovero in ospedale.
- 720 km / h. 1,9 minuti fino al ricovero in ospedale.
- 1440 km / h. 55 secondi fino all'ospedale.
- 2880 km / h. 25 secondi fino al ricovero in ospedale.
Hai la foto. 2880 km / h per 25 secondi è 20 km. Quindi è ipertermico e necessita di cure intensive.
20 km percorsi in 25 secondi (quindi mach 2.5ish) e ha bisogno di passare 3 settimane in ospedale.
Questo dovrebbe porre un limite superiore al suo potere abbastanza basso da renderlo inutile. Anche limitando la sua temperatura a 40 (che è recuperabile) sarebbe stato fatto in 6 secondi o 5 km. E anche allora, trascorreva la battaglia con il boss con una bevanda fresca e un asciugamano bagnato sulle spalle.
Modifica (a causa del commento): sì, sto dicendo chiaramente che non è possibile a causa del surriscaldamento. Mi sto concentrando solo su questo singolo limite superiore. Ci sono altri limiti superiori che possono essere affrontati in altre risposte.
Se la tua definizione di "umano" si avvicina alle norme attuali per la forma fisica umana, ad esempio un rapporto gamba-corpo di circa 4: 3, e la forma non è radicalmente diversa, allora le leggi della fisica saranno carine severi fattori limitanti.
L'attuale picco di velocità di corsa umana è ovviamente il record stabilito da Usain Bolt negli sprint di 100 e 200 m, entrambi con oltre 23,3 miglia all'ora. Lui ei suoi compagni di squadra hanno raggiunto una velocità media più elevata nella staffetta 4x100 m, poiché i corridori in tutto tranne i 100 m iniziali si stavano già muovendo al momento della consegna, dando loro ~ 24,3 mph complessivi. Se eliminiamo i 100 metri iniziali, immagino che potremmo ottenere una velocità massima di circa 25 mph. Negli ultimi 100 m del suo record di 150 m di Manchester nel 2009 la sua velocità media era di circa 25,7 mph. Fatto divertente: è circa 8 mph più veloce di un corridore su strada, a quanto pare.
La corsa su lunghe distanze è necessariamente più lenta, poiché gli esseri umani non possono sostenere uno scatto a lungo. Il record mondiale per la maratona è attualmente detenuto da Eliud Kipchoge del Kenya che ha corso la maratona di Berlino in 2:01:39, per una velocità media di 12,9 mph. Ha registrato tempi migliori ma in circostanze diverse. Salite sugli ultras e la velocità media scende di nuovo a soli 10.1 mph su 100 miglia.
Questi sono i risultati migliori degli atleti umani non modificati fin da ora. Anche se non ho dubbi che ad un certo punto saranno battuti, penso sia improbabile che vedremo velocità sostenute superiori a 25 mph su 100 yard in qualsiasi momento presto.
Ci sono diversi fattori che influenzano la velocità con cui un essere umano può muoversi e per quanto tempo.
Lunghezza della gamba
Usain Bolt è alto 6'4 ", la stessa altezza di me abbastanza stranamente. Ha una capacità di passo lungo, anche se ha accorciato il passo per migliorare l'erogazione di potenza. Un umano che fosse una versione ridotta di Bolt avrebbe un passo più corto e quindi si muoverebbe più lentamente.
Equilibrio muscolare
Lo sprint utilizza principalmente muscoli bianchi poiché richiede velocità esplosiva piuttosto che resistenza a lungo termine o potenza pura. I maratoneti tendono a usare sia i muscoli rossi che quelli bianchi.
Energia e ossigeno
L'energia per la corsa proviene dai carboidrati disponibili nel sangue e da quelli che possono essere rilasciati dal fegato con breve preavviso. I livelli di ossigeno nel sangue devono essere mantenuti molto alti per lo sprint.
Gestione dei rifiuti
Ciò include sia il raffreddamento (calore di scarto) che l'eliminazione dei metaboliti dal tessuto muscolare durante il funzionamento. Ogni volta che un muscolo si contrae produce metaboliti che devono essere spostati fuori dalle cellule per consentire loro di continuare a funzionare. Il metabolismo anaerobico produce sottoprodotti come l'acido lattico e il fosfato inorganico che contribuiscono alla fatica e al dolore.
Velocità nervosa
Ora siamo arrivati ad alcuni pezzi davvero interessanti. I nervi spinali che trasportano i segnali ai muscoli lo fanno a circa 268 mph. Sembra abbastanza veloce. Il resto del sistema nervoso, il feedback e gli impulsi di controllo necessari solo per mantenere la coordinazione e impedirti di lanciarti lateralmente in un lampione, possono viaggiare un po 'più lentamente. I nervi che trasportano i dati della propriocezione (il VERO sesto senso) funzionano alla stessa velocità.
Elaborazione cognitiva
Questo è difficile da mettere in numeri ma è ancora un fattore limitante. Relativo al problema della velocità nervosa è l'elaborazione richiesta nel cervello, generalmente ben al di sotto del livello di coscienza, per controllare l'intero processo. Sebbene alcune parti del processo siano semplici sistemi di controllo del feedback, c'è molto che deve essere gestito. I dati provenienti dagli occhi alimentano i modelli interni dei prossimi passaggi per assicurarti di non inciampare in un leggero aumento o calo del terreno. La pressione del vento sul corpo si unisce ai dati visivi e di equilibrio per aiutarti a regolare la posizione del passo e così via per evitare il suddetto beccheggio lateralmente. E così via. Se non riesci a elaborare i dati abbastanza velocemente, sei destinato a una brutta caduta.
E non è tutto. Ma è abbastanza per iniziare.
Essenzialmente devi affrontare tutti i punti di cui sopra in un modo che non trasformi il tuo speedster in qualcosa di così diverso da non poter più essere definito umano.
Per Flash ci sono due gradi di cambiamenti: i cambiamenti fisici che migliorano la sua gestione di tutti i punti di cui sopra, più una capacità magica di alterare il flusso del tempo intorno a sé. Anche senza appoggiarsi alla Speed Force (a quanto pare tutti i nomi buoni sono stati presi) Barry ha migliorato i riflessi e la velocità, abbastanza da non dover mai prendere un colpo a meno che non possa vederlo arrivare. Il "rovescio della medaglia" è che il suo metabolismo funziona sempre su una scala temporale leggermente superiore, motivo per cui guarisce digiunando, mangia troppo e non può ubriacarsi se non con alcol incredibilmente forte.
Se non vuoi dover dare al tuo speedster la capacità di deformare il tempo come un boss, allora avrai bisogno di qualcosa di più simile a questo:
- Allunga le gambe e altera gli attacchi muscolari per articolarli in modo più efficiente.
- Regola il piede in modo che sia un sistema di assorbimento degli urti caricato a molla migliore di quanto non sia già.
- Cambia il muscolo in qualcosa di molto più veloce e più forte. In qualche modo.
- Scambia il sangue con qualcosa con una capacità molto migliore di trasportare sia ossigeno che carburante.
- Migliora drasticamente la rimozione dei prodotti di scarto, compreso il calore, dai muscoli.
- Sostituisci i nervi con un sistema elettrico diretto più efficiente.
- Migliora la capacità di elaborazione del cervello in modo significativo.
- Aerodinamica. Sto solo dicendo.
Di tutti loro, solo la riarticolazione delle gambe farà necessariamente una grande differenza nell'aspetto. Gli esseri umani sono disponibili in tutti i tipi di forme e dimensioni, quindi avere muscoli sporgenti da speedster non dovrebbe essere un grosso problema. Oh, e non soffermarti neanche sulla parte superiore del corpo. Migliora anche tutti i muscoli e i nervi, poiché il movimento corretto della parte superiore del corpo può aumentare notevolmente l'efficienza della corsa.
Con tutto quanto sopra, e supponendo che stiamo ancora lavorando all'interno delle leggi fisiche qui, dovrebbe essere possibile ottenere 3-4 volte la velocità massima. Un costrutto simile a quello umano che corre fino a 100 mph? Questa è la velocità di livello di Steve Austin! No, non il lottatore.
Finché non vuoi infrangere troppo le regole, probabilmente è tutto. Sì, potresti ottenere alcuni piccoli guadagni cambiando l'andatura dallo scatto al salto, ma devi mantenere il contatto con il terreno il più possibile o perdere la capacità di adattamento.
A questo punto sono abbastanza lontano dal "basato sulla scienza" che non sono sicuro di ottenere dei voti negativi solo per questo, quindi lo lascio lì.