Creatief met Kirk

DE U.S.S. ENTERPRISE 'Van een aandrijving die ook maar een beetje lijkt op de warp drive zijn we nog verder af dan destijds de neanderthaler van de Concorde.' © GF

Vijftig jaar na de geboorte van Star Trek is de sciencefictionfranchise springlevend: vanaf volgende week zal de nieuwe bioscoopspin-off Star Trek Beyond ook in België weer volle zalen trekken. Maar hoe wetenschappelijk onderbouwd is het toekomstbeeld van bedenker Gene Roddenberry na al die tijd nog? Verrassend goed, zo blijkt.

De wetten van de fysica zijn genadeloos. Waar de natuurkrachten onstuimig op elkaar botsen, worden botten gebroken, ledematen afgerukt of dreigt de dood. In zo’n situatie raakt ook James Tiberius Kirk verzeild, kapitein van het ruimteschip U.S.S. Enterprise. Lichtzinnig en zonder beschermende uitrusting klautert hij moeizaam op een steile rotswand. Er gebeurt wat moet gebeuren: Kirk stort naar beneden.

Met een snelheid van 150 kilometer per uur raast hij van 300 meter hoog naar de aardbodem. Wat anders dan de dood kan daarop volgen?

Maar zo snel leg je niet het loodje in een van de langstlopende franchises sinds de uitvinding van de televisie. Direct achter de vallende Kirk duikt diens eerste officier op. Mr. Spock, met raketlaarzen aan, slaagt erin om zijn vallende chef ongeveer één meter voor hij neersmakt bij zijn been te grijpen.

De toeschouwers van Star Trek V: The Final Frontier, een film uit 1989, kunnen opgelucht ademhalen: op het nippertje is het weer eens goed afgelopen. Toch heeft één man sterke twijfels bij dat happy end: Metin Tolan, misschien wel Duitslands coolste natuurkundige. Aan de Technische Universiteit van Dortmund leert hij zijn studenten de grondslagen van de fysica aan de hand van scènes uit Star Trek. Naar aanleiding van het vijftigjarige jubileum schreef hij een boek, Die Star Trek Physik, dat het realiteitsgehalte van de ruimteklassieker onderzoekt.

De schokkende boodschap van dat onderzoek: Captain Kirk had zijn roekeloze klimpartij eigenlijk met zijn leven moeten bekopen. Die ultieme reddende hand strekte Spock weliswaar tot eer, maar bij zo’n bruuske afremming werkte volgens Tolans berekeningen een kracht van 40.000 newton in op het been van de Enterprise-commandant, wat overeenkomt met een gewicht van 4 ton. ‘Bovendien’, aldus Tolan, ‘zou de rest van Kirks lichaam géén vaart geminderd hebben, zodat Spock uiteindelijk alleen nog Kirks been in zijn hand gehad zou hebben.’

Een zo mogelijk nog krassere overdrijving ontdekte hij al in de intro van de originele serie, die op 8 september 1966 voor het eerst naar Amerikaanse huiskamers werd doorgestraald. Daarin verkondigt een dramatische stem dat de Enterprise met zijn 400-koppige bemanning 5 jaar onderweg is naar vreemde melkwegstelsels, ‘op zoek naar nieuw leven en nieuwe beschavingen’. De naïeve kijker kijkt van die reisduur nauwelijks op, maar Tolan weet: ‘Alleen al de Andromedanevel, de dichtste buur van onze Melkweg, is ongeveer 2,5 miljoen lichtjaren van de aarde verwijderd. Zelfs de Voyager, een ander, behoorlijk krachtig vaartuig van de fictieve Verenigde Federatie van Planeten, zou die bestemming pas na 2500 jaar bereiken.’ Ter info: de Voyager suist 6000 keer sneller dan het licht door de ruimte. Daarmee laat hij de Enterprise uit de nieuwe bioscoopfilm (een schamele 1024 keer sneller dan het licht) ver achter zich.

Verder heeft Tolan weinig aan te merken op het toekomstbeeld in Star Trek. ‘Integendeel’, zegt hij. ‘De franchise beoefent de fysica op een mooie manier. Verbazingwekkend veel vindingen van geestelijke vader Gene Roddenberry en zijn opvolgers stroken met de natuurwetten.’ Zelfs het groene bloed van Spock – half mens, half Vulcan – zou geen compleet van de pot gerukt idee zijn. Tolan: ‘Scheepsarts Leonard ‘Pille’ McCoy en Spock informeren ons dat die kleur voortkomt uit het koper in de hemoglobine van de Vulcans. Voor die merkwaardige eigenschap bestaat er écht een equivalent in onze natuur: kreeften en spinnen hebben een bloedkleurstof, hemocyanine, op basis van koper. Die regelt ook bij hen het zuurstoftransport.’ Weliswaar met één verschil: het bloed van die dieren is blauw.

Voor ze halfverwege de jaren 60 begonnen te draaien, huurden de producenten van Star Trek een fysicastudent van de universiteit van California in als adviseur – naar verluidt voor 50 dollar. ‘Een slimme investering’, vindt Tolan. ‘Die jongen ontwikkelde een concept om enorme afstanden in de ruimte af te leggen zonder al te grof tegen de natuurkunde te zondigen: hij liet de Enterprise, zoals gezegd, sneller reizen dan het licht, dankzij de zogenoemde warp-aandrijving. Zo voorkwam hij dat Kirk en co. verstrikt raakten in de relativiteitstheorie: die postuleert dat de lichtsnelheid de hoogst mogelijke snelheid is. Als deEnterprise met een conventionelere aandrijving onderweg zou zijn, zouden zich onvermijdelijk vervormingen in het tijdsgewricht voordoen. Bij de thuiskomst na een missie zou de crewleden hun collega’s op aarde wellicht niet meer levend aantreffen.’

‘In theorie is zo’n galactische turbo zeker denkbaar’, bevestigt Tolan. Maar hij nuanceert ook: ‘Van een aandrijving die ook maar een beetje lijkt op de warp drive zijn we nog verder af dan destijds de neanderthaler van de Concorde.’ Meer dan 30.000 jaar, dus.

Een bijzonder kritiek moment voor het dynamisch door het heelal glijdende vaartuig is de landingsmanoeuvre. Want zodra het de bodem raakt, ondergaat elk ruimteschip een metamorfose tot een lomp gevaarte. Tolan: ‘Je kunt telkens alleen maar hopen en bidden: “Alsjeblieft, niet landen!” Dat landen zelf is technisch geen probleem, hoor. Maar om daarna weer op te stijgen, heb je een brandstoftank nodig die minstens tienmaal groter is dan het schip. Een alternatief is planetenbezoek met kleinere toestellen, maar ook die hebben enorme hoeveelheden brandstof nodig om na het landen opnieuw van de grond te komen.’

Hoe kunnen kapitein Kirk en commandant Spock dan voet aan wal zetten zonder een oliecrisis te veroorzaken? Ook op die vraag had Gene Roddenberry een antwoord: de transporter, het fictieve teleportatieapparaat om personages van de ene naar de andere locatie te stralen – of te beamen, in Star Trek-taal. ‘Het lichaam dematerialiseren om het op een andere plek weer te materialiseren is een geniale manier om je te verplaatsen’, vindt Tolan. ‘En sinds 1905 weten we ook dat het theoretisch mogelijk is. Je kunt dat gewaagde proces verklaren aan de hand van Albert Einsteins beroemde formule E = mc2, die stelt dat massa equivalent is aan energie. In Star Trek zou dat hierop neerkomen: eerst zet je massa om in energie, dan straal je die energie door, waarna je ze weer omzet in massa. Er is wel een praktisch bezwaar: het zou alleen lukken als je een mens tot meerdere miljarden graden zou verhitten.’

Ten slotte is het onvermijdelijk dat enkele vondsten uit het ruimte-epos na vijf decennia achterhaald zijn. Zo is de kans klein dat we in de drieëntwintigste eeuw nog kostbare gegevens op een diskette zullen opslaan, zoals we Spock in den beginne zagen doen. En dan is er nog de communicator, een apparaat waarmee Captain Kirk zijn getrouwen vanuit de donkerste hoekjes van de ruimte kan oproepen. Jazeker, begin jaren 70 zou hij het team geïnspireerd hebben dat de eerste draagbare mobiele telefoon maakte, maar vergeleken met onze smartphones is hij hopeloos ouderwets, zegt Tolan. ‘Meer dan telefoneren kun je er niet mee. Op geen speelplaats ter wereld zou je er nog een lief mee aan de haak slaan.’

DOOR FRANK THADEUSZ; ©Der Spiegel

‘Star Trek beoefent de fysica op een mooie manier.’

Een fysicastudent gaf de producenten advies in ruil voor 50 dollar.

Reageren op dit artikel kan u door een e-mail te sturen naar lezersbrieven@knack.be. Uw reactie wordt dan mogelijk meegenomen in het volgende nummer.

Partner Content