Мистериозният щит на Капитан Америка

Щитът на Капитан Америка е почти неразрушим. Той може да абсорбира невъобразими количества кинетична енергия – от артилерийски снаряд до мощния удар на Хълк. Това е щитът, който предпазва Капитана и го запазва на крака, готов да се впусне отново в битка. Но какво е обяснението? Разбира се, говорим за измислен свят, изпълнен с измислени герои и технологии, но ако приемем, че подобен щит съществуваше, Мат Шипман от университета в Северна Каролина, е готов да даде отговор в неговия материал в Livescience.com. По този начин можем да се приближим още малко до впечатляващия свят на Marvel.

Като изключим очевидния факт, че щитът е измислен, все още е трудно да се обясни как се справя със своята задача, тъй като реагира по различен начин в различни ситуации. Понякога той е хвърлен и се забива в стена, но друг път се отблъсква от препятствията със сериозен рикошет. Понякога с лекота абсорбира атаките на враговете, но друг път получава известни поражения.

„Въпреки всичко от научна гледна точка, не трябва да забравяме, че говорим за първия закон на термодинамиката“, обяснява Сювин Матауду, програмен директор на научния отдел за материали към американската армия. Трябва да добавим, че той е и голям почитател на комиксите. „Енергията се запазва. Тя не изчезва, а само променя формата си.“ В общия случай тя може да бъде съхранена или трансформирана в топлина или звук. Дотук добре, но почитателите на Капитан Америка знаят, че щитът не излъчва вълни топлина, нито мощни звуци. Е, в Отмъстителите имаше ударна вълна при сблъсъка с чука на Тор, но това беше по-скоро за засилване на ефекта.

„Липсата на топлина и звук означава, че енергията трябва да бъде абсорбирана по някакъв начин – атомните връзки в щита, който е изработен от вибраний (vibranium), трябва да имат способността на съхраняват енергията“, обяснява Матауду. Базирайки се на наблюденията си, той вижда едно решение – щитът работи като батерия (не трябва да забравяме, че в Железният човек 2 Тони Старк открива първичен източник на енергия, който също е от вибраний). Но това не е всичко, тъй като щитът работи и като кондензатор, който успява да се справи с голямо количество енергия... и то много бързо (кондензаторът, както светкавицата на смартфона, абсорбира бързо енергия, но и я освобождава също толкова бързо; батериите абсорбират енергия, но я освобождават бавно, с контролирано темпо). Това означава, че щитът на Капитан Америка е суперкондензатор (може би атомите на вибраний са групирани по начин, подобен на атомите на графена), който може да работи като хибрид между батерия и кондензатор. Оттук следва още един въпрос – как щитът се освобождава от цялата натрупана енергия?

„Ако енергията е съхранена във връзките между атомите, това може да обясни и различното поведение на символа на Капитан Америка“, добавя Матауду. Това може би обяснява защо щитът може да рикошира от няколко препятствия, преди да се върне в ръцете на Капитана. Или откъде идва силата, чрез която може да се вреже в изключително здравата метална ръка на Зимния войник. Разбира се, свръхчовешката сила на Капитан Америка също изиграва своята роля, но и щитът не е просто парче желязо. Могат ли миниатюрните атоми да задържат подобно количество енергия? Не трябва да забравяме огромното количество енергия, която се съдържа във връзките на атомите – атомните бомби и конвенционалните ядрени централи са задвижвани от делене на атоми. Можем да добавим и други примери за технологии, които трансформират и съхраняват кинетичната енергия – триенето от натискане на спирачките на Prius, което зарежда батериите на автомобила.

Има още един интересен въпрос, свързан с щита на Капитана. Колко точно тежи? На него отговор дава Рет Алайн от Wired. Във втората част на филмовата адаптация на Капитан Америка (без да броим онази с Долф Лундгрен) първият герой хвърля щита си към Зимния войник. Последният не само го улавя, но го запраща обратно към Капитана, който дори е отместен от силата на хвърлянето. За Алайн това е достатъчно. Теглото на героя е около 100 кг, а коефициентът на триене между него и земята е 0.4 (приблизително). След това той използва Tracker Video, с който да изчисли скоростта на хвърляне, но и изместването на Капитана от първоначалната му позиция. Резултатът е скорост 19.5 m/s (което е впечатляващо, но все пак говорим за супергерои) и скорост на изместване 3 m/s. Чрез тези данни Алайн стига до заключението, че щитът на Капитан Америка тежи 20 кг.

Възможни ли са гигантските роботи от „Огненият пръстен“?