Flash ist der superschnelle Superheld aus DC Comics und Teil der Justice League. Quicksilver ist der superschnelle Superheld aus Marvel Comics und manchmal ein Avenger.
Der Vergleich dieser beiden ist nicht neu. Geeks haben diese „vs“-Debatten seit Anbeginn der Zeit geführt, als sich die alten Nerds über die Stärke von Sampson gegen Herkules stritten (diese Debatte wird immer noch geführt). Ich werde jedoch etwas anders vorgehen. Ich werde dieses Argument eindämmen, indem ich nur Beweise aus aktuellen Videos zulasse. Für The Flash wird es im Herbst eine neue Serie geben. Hier sind ein paar Vorschauen davon bereits online. Video eins zeigt The Flash beim Rennen mit einem Pfeil und – Video zwei hat mehr Details. Quicksilver taucht in X-Men Days of Future Past auf. Ich habe den Film noch nicht gesehen, aber dieser Clip zeigt einige von Quicksilvers Bewegungen.
So, das ist meine Herausforderung. Wer ist schneller, wenn man nur diese Clips verwendet? NUR AUF DER GRUNDLAGE DIESER VIDEOS! Es steht euch natürlich frei, die Debatte unter Verwendung beliebiger Quellen im Kommentarbereich fortzusetzen.
Wie schnell ist der Flash?
Lassen Sie mich mit der Szene beginnen, in der der Flash einen Pfeil abschießt. Ich bin mir ziemlich sicher, dass der Kerl, der einen Pfeil abschießt, der Green Arrow ist. Ziemlich sicher.
Wenn der Pfeil abgeschossen wird, legt er in drei Frames (das sind 0,083 Sekunden) etwa 1,5 Meter zurück (reine Schätzung). Damit hat der Pfeil eine Anfangsgeschwindigkeit von 18 m/s (40 mph). Das scheint für einen Pfeil nicht sehr schnell zu sein. Typische Pfeilgeschwindigkeiten liegen bei 100 m/s – aber ich fahre fort.
Als Nächstes rast der Flash (oder ist es nur „Flash“?) mit einer Zeitverzögerung von 1,377 Sekunden an Green Arrow vorbei. Der Pfeil erreicht sein Ziel schließlich (oder fast) 2,67 Sekunden nach dem Abschuss. Wenn der Pfeil mit einer konstanten Geschwindigkeit von 18 m/s unterwegs ist, kann ich die Entfernung zum Ziel ermitteln.
Wenn Flash das Ziel vor dem Pfeil erreichen will, müsste er die gleiche Entfernung in nur 1,29 Sekunden zurücklegen. Das gibt ihm eine Mindestgeschwindigkeit von 37 m/s (82 mph). Nicht sehr beeindruckend. Aber vielleicht wollte er einfach nicht zu sehr angeben. Vielleicht ist er auch nur mit halber Geschwindigkeit gelaufen. Das würde Flash eine Laufgeschwindigkeit von 74 m/s bescheren. Egal, was man tut, ich glaube nicht, dass man in diesem Fall eine Geschwindigkeit von über 100 m/s behaupten kann. Und ja, ich weiß. Das ist genau die Geschwindigkeit, mit der er läuft. Er könnte mit Absicht langsamer laufen. Habe ich das nicht schon gesagt?
More Physics
Ich wollte mir den Teil ansehen, wo er am Pfeil vorbeirennt – aber das ist eindeutig nicht in „Echtzeit“.
Nun zum erweiterten Flash-Trailer. Darin gibt es eine Aufnahme mit einer Radarpistole, die zeigt, dass er mit 702 mph rennt – aber ich will das nicht als Beweis verwenden. Das fühlt sich wie Betrug an.
Springen wir zu dem Teil, in dem Flash von oben gesehen durch eine Stadt rennt. Ich bin davon ausgegangen, dass es sich um New York City handelt, und habe den Ort tatsächlich auf Google Maps gefunden. Nur zur Info: Ich kenne mich in New York nicht besonders gut aus, aber ich kann gut raten. Außerdem gibt es in New York nicht viele diagonale Straßen, was die Suche etwas vereinfacht hat. Jetzt kann ich eine Videoanalyse mit einem realistischen Maßstab durchführen, indem ich das kostenlose Tool Tracker Video Analysis verwende. Hier ist ein Screenshot von Tracker Video Analysis, damit Sie wissen, wovon ich spreche.
Obwohl er sich beim Laufen ein wenig dreht, ist dies seine Position als Funktion der Zeit in Richtung der Straße.
Hier kann man sehen, dass Flash eine durchschnittliche x-Geschwindigkeit von etwa 316 m/s (706 mph) hat. Das ist viel schneller als bei der Pfeil-Szene und stimmt gut mit der Radarkanone überein.
Anmerkung: Wenn man sich Flashs Bewegung ansieht, macht er einige Kurven. Hier sind die x-y-Daten von Tracker. Was für eine Beschleunigung hat er bei diesen Drehungen?
Wie schnell ist Quicksilver?
Die Überkopfaufnahme im Flash-Trailer war perfekt. Leider gibt es keinen ähnlichen Blick auf Quicksilver im X-Men-Trailer. Stattdessen werde ich einfach etwas nicht ganz Perfektes verwenden. In dieser Szene rennt Quicksilver um die Wand eines runden Raums herum (keine Ahnung, warum). Es sieht so aus, als würden Wassertropfen fallen oder so (der Kamerawinkel ist auch seitwärts).
Dieser Teil des Clips ist eindeutig in Zeitlupe (sonst könnte man Quicksilver nicht sehen). Aber wie hoch ist die Bildrate? Wenn ich mir einen dieser Wassertropfen ansehe, kann ich davon ausgehen, dass er eine Beschleunigung von -9,8 m/s2 hat. Daraus kann ich die tatsächliche Bildrate des Videos ermitteln. Wenn ich diese Videozeiteinheiten sv (Videosekunden) nenne, dann ist dies eine Darstellung des fallenden Wassers.
Das funktioniert nicht. Hier sieht man, wie das Wasser langsamer wird, während es sich bewegt. Das ist nicht gut. Ich vermute, dass das Problem darin besteht, dass sich die Wassertropfen in Bezug auf Quicksilver zurückbewegen, während er läuft, was ihnen eine „scheinbare“ Bewegung verleiht, die sich verlangsamt. Ich werde wohl einen anderen Ansatz brauchen, um die Zeitrate dieses Zeitlupenvideos zu finden.
Das fühlt sich wie Betrug an, aber ich habe keine andere Möglichkeit. Es gibt eine Szene, in der ein Wachmann eine Kugel aus seinem Gewehr in Zeitlupe abschießt. Was ist, wenn ich von einer Geschossgeschwindigkeit von 250 m/s ausgehe? Diese Pistolen sehen aus wie eine 38 Special – natürlich bin ich nur am Raten, aber 250 m/s scheint ein vernünftiger Ansatzpunkt zu sein.
Ich habe versucht, die Abmessungen zu erraten und eine perspektivische Korrektur des abgefeuerten Geschosses vorzunehmen. So würde das aussehen:
Mit dieser Korrektur erhalte ich folgendes für die Flugbahn des Geschosses.
From the slope of this line, the bullet has a speed of 0.066 m/sv (units of meters per video second to distinguish between time in seconds and time in video seconds). If I assume that is the same as 250 m/s in real speed, I can solve for the relationship between real seconds and video seconds.
Now I can look at a scene with Quicksilver running on the wall. Let’s just take one of the wall runs and assume the video is at the same slow motion as the gun shot. Quicksilver takes about one step running in 0.416 seconds. If this step is around 1 meter in distance, he would have a running speed of 2.4 m/sv. Converting this to real seconds, I get
Wow. Ich meine, ich wusste, dass Quicksilver schnell war, aber 9091 m/s (20.000 mph) schnell? Nein, das hätte ich nicht gedacht. Aber warten wir einen Moment. Vielleicht liege ich ja falsch. Falsch im Sinne von:
- Ich habe die Länge des Arms des Mannes für die Geschwindigkeit des Geschosses überschätzt. Sagen wir mal, ich habe die Größe um 25% überschätzt. Das würde die Geschwindigkeit um das 0,75-fache verringern.
- Was ist, wenn ich die Entfernung, die Quicksilver während dieses einen Schritts zurückgelegt hat, überschätzt habe? Ich denke, 1 Meter ist schon zu kurz, aber sagen wir, es waren nur 0,75 Meter.
- Ich habe eine Geschossgeschwindigkeit von 250 m/s angenommen. Was wäre, wenn es nur 200 m/s wäre (viel langsamer kann es nicht sein). Das würde Quicksilvers Geschwindigkeit um einen weiteren Faktor von 200/250 verringern.
Wenn man alle diese unteren Schätzungen einsetzt, würde sich seine Geschwindigkeit um (0,75*,75*,8 = 0,45) verringern. Damit wäre Quicksilvers Geschwindigkeit 4091 m/s (9151 mph). Immer noch schnell.
Der Sieger
Ausgehend von den Beweisen, die bisher in diesen kurzen Clips präsentiert wurden, ist Quicksilver schneller. Viel schneller. Zoom-schnell.
Wirklich, ich bin glücklich (auch wenn ich ein unparteiischer Physiker in dieser Sache bin). Ich mochte die Marvel-Superhelden schon immer lieber als die von DC. Das ist einfach meine Vorliebe. Mein 8-jähriger Sohn war allerdings nicht so erfreut. Als ich ihm die Ergebnisse meiner Studie erzählte, verlief die Diskussion folgendermaßen:
8yo: Nein. Nein. Nein. Nein. Quicksilver ist auf keinen Fall schneller. Flash ist schneller. Ich meine, er ist in nur 5 Sekunden um die ganze Welt gerannt und hat dann Brainiac ins Gesicht geschlagen. Quicksilver könnte das nicht tun.
Mich: Das mag stimmen, aber das basiert nur auf den Beweisen aus den Videos, die ich gefunden habe. Von dem, was ich gesehen habe, ist Quicksilver schneller.
8yo: Nun, Flash hat sich zurückgehalten. Er ist nicht so schnell gelaufen, wie er konnte.
Ich vermute, dass viele von euch mit meinem 8-jährigen Kind übereinstimmen.
Physik Hausaufgaben
Am Ende des Beitrags wirst du nicht abgewiesen. Ich entlasse dich, also warte ab und schreibe diese Hausaufgabe auf.
- Wie kannst du über 300 m/s laufen? Nehmen wir an, du läufst mit genau 300 m/s. Es gibt eine Luftwiderstandskraft, die auf dich drückt. Du kannst diese abschätzen, indem du (fälschlicherweise, aber es ist ein Anfang) annimmst, dass die Fläche und der Luftwiderstandskoeffizient für einen Fallschirmspringer mit einer Endgeschwindigkeit von 50 m/s gleich sind. Schätzen Sie nun den Reibungskoeffizienten zwischen dem Fuß und dem Boden, damit ein Superheld mit dieser konstanten Geschwindigkeit laufen kann.
- Basierend auf der obigen Luftwiderstandskraft, wie viel Energie würde eine Person benötigen, um so schnell zu laufen (300 m/s)? Die Änderung der kinetischen Energie der Beine und so weiter kann man ignorieren. Wie viele Schokoriegel müsste er pro Stunde essen, um diese Leistung zu erbringen?
- Angenommen, ein normaler Mensch hat einen Fuß-Boden-Reibungskoeffizienten (statisch) von 0,7. Wenn sie mit der maximal zulässigen Reibungsbeschleunigung beschleunigen könnten, wie schnell wären sie dann nach einer Strecke von 100 Metern?
- Beide, Flash und Quicksilver, scheinen recht schnell eine Laufgeschwindigkeit zu erreichen. Nehmen wir an, dass sie beide die gewünschte Geschwindigkeit (was auch immer das sein mag) in nur 0,1 Sekunden erreichen (was für sie immer noch eine lange Zeit ist). Welche Art von Beschleunigung würden sie haben? Wie viele g sind das? Wenn sie eine solche Beschleunigung überleben können, welche Art von Schlag von Superman oder Hulk könnten sie dann auch überleben (ernsthafte Schätzungen erforderlich)?
- Finde einige Clips aus dem Film Die Unglaublichen. Wie schnell ist Dash? (Dash ist der junge Sohn von Mr. Incredible)
Das sind deine Hausaufgaben. Chad Orzel (Uncertain Principles) hat gesagt, dass er deine Hausaufgaben gerne annimmt und sie für dich benotet.