تکنولوژی، قهرمانی از جنس انسان می‌سازد

خودروی بتمن‌

خودروی بتمن یا همان Batmobile که در تازه ترین نسخه فیلم‌های سری بتمن موسوم بهThe Dark Knigh با عنوان Tumbler  شناخته شده، در حقیقت یک خودروی واقعی است یا شاید به بیان بهتر بتوان گفت چندین خودروی متفاوت است که صرفا به عنوان نمونه‌های پیش ساخته برای این استفاده در فیلم طراحی و ساخته شده‌اند. در اینجا خبری از خارج شدن شعله‌های آتش از موتورهای راکت نیست. تمامی‌صحنه‌هایی از این دست که با استفاده از Batmobile در این فیلم دیده شده است با همین نمونه‌های پیش‌ساخته فیلمبرداری شده‌اند. وقتی Batmobile در خیابان‌های شهر آن هم با سرعت خیره کننده به جلو حرکت می‌کند، در حقیقت با یکی از نسخه‌های مسابقه‌ای روبه‌رو هستیم که در حاشیه برگزاری مسابقه‌های معروف اتومبیلرانی NASCAR و با پرداخت هزینه‌ای بالغ بر 250 هزار دلار برای خودرو تولید شده است. اینها خودروهایی با عملکرد بسیار خوب هستند که صفر تا 60 مایل بر ساعت را تنها در 5 ثانیه طی می‌کنند. هر یک از این خودروها به سیستم‌های تعلیق ویژه مجهز هستند که نمونه‌های کاملا مشابه آنها را در کامیون‌های مسابقه‌ای Baja دیده‌ایم. به منظور ارتقای سطح عملکرد خودروها در سرعت‌های بالا و زمانی که راننده تصمیم به دور زدن می‌گیرد، هر چرخ به ترمزهای اضافی مجهز شده است که با استفاده از اهرم‌های دستی مجزا، حرکت تایر و در نتیجه خودرور را کاهش می‌دهد. استفاده از ترمزهای اضافی آن هم تنها در یک سمت خودرو، گشتاور استثنایی تولید کرده، در نتیجه خودرو با شدت بیشتری در پیچ‌ها دور می‌زند، فرآیندی که با استفاده از ترمزهای عادی هرگز شاهد آن نخواهیم بود. همچنین این خودروهای پیش ساخته یا همان نمونه‌های اولیه به پوشش‌های مسطح فولادی مجهز هستند که به معلق شدن خودرو کمک کرده و همچنین این امکان را می‌دهد تا پرش‌هایی به طول 30 فوت آن هم بدون وارد آمدن هیچ‌گونه آسیبی به بدنه داشته باشد. از آن گذشته سرعت بالای خودرو بیش از 100 مایل بر ساعت است.

موتورسیکلت بتمن‌

حتی خارج ازدنیای فانتزی فیلم‌ها، موتورسیکلت بتمن، سیستم حرکتی فوق العاده فانتزی به حساب می‌آید. با این حال درباره Batmobile چه می‌توان گفت؟ این خودرو از ویژگی‌هایی برخوردار است که در نمونه‌های پیش ساخته آن به چشم نمی‌خورد. به عنوان مثال می‌توان به پرتاب کننده‌های موشکی، سیستم‌های تیراندازی ماشینی، سپرهای ضد گلوله و نظایر آنها اشاره کرد؛ اما در کنار این خودروی منحصربه فرد، موتورسیکلت بتمن موسوم به Batpod نیز حرف‌های خاص خود را دارد. این سیستم حرکتی درحقیقت چیزی شبیه موتورسیکلت است که از سمت چپ خودروی اصلی بتمن خارج می‌شود. پس از آن‌که خودروی اصلی بتمن با رفتن به زیر تریلر 20 تنی در فیلم با شکستی فاجعه آمیز همراه می‌شود، نوبت به موتورسیکلت بتمن فرا می‌رسد که با خارج شدن از آن وارد خیابان‌های Gotham شود.

در نسخه Batman Begins که سال 2005 ارائه شد، صحنه کوتاهی وجود دارد که در آن خودروی اصلی بتمن یا همان Batmobile به گونه‌ای آشکار با وسیله مخفی کننده‌ای درگیر می‌شود، در حالی که خودرو در حالت نهان از چشم‌ها قرار دارد. وقتی بتمن دکمه موجود روی داشبورد خودروی خود را فشار می‌دهد، خودرو برای چند ثانیه کاملا از برد دید خودروهای تعقیب کننده ناپدید می‌شود. تحقیقات جدید دانشمندان نشان می‌دهد چنین فرآیندی در دنیای واقعی امکان‌پذیر است. این همه به لطف استفاده از نسل جدید و البته حیرت آوری از مواد موسوم به متا مواد است. این مواد جدید به طرز قدرتمندانه‌ای از شاخصه‌های انکساری خنثی کننده خاصی برای فرکانس‌های ویژه‌ای از پرتوهای الکترومغناطیسی برخوردارند. وقتی ‌که نور یا دیگر فرکانس‌های پرتویی با زاویه‌ای خاص با سطح، به یک ماده معمولی برخورد می‌کنند، با زاویه بیشتری به سمت اطراف شکسته می‌شوند. برای یک ماده متا مواد که دارای شاخصه‌های انکساری خنثی کننده عجیبی است، این پرتوها به سمت داخل ماده خمیده می‌شوند.
با مثالی ساده‌تر این نکته بخوبی روشن می‌شود. فرض کنید یک گلابی روی میز و پشت تکه‌ای از یک متا مواد قرار دارد. نظر کلی بر این است که برخلاف مواد طبیعی (جایی که نور مربوط به گلابی یا از سطح ماده منعکس شده یا به محیط بازگردانده می‌شود) در متا مواد پرتوهای نوری که از اطراف گلابی دور می‌شوند، اطراف متا مواد خمش پیدا کرده و در سمت دیگر آن بار دیگر به هم نزدیک می‌شوند. نتیجه‌این است که شخص بیننده متصور می‌شود پرتوهای مربوط به گلابی مستقیم به سمت وی می‌آیند و هیچ ماده‌ای بر سر راه آنها وجود ندارند. در حقیقت فرد، گلابی را می‌بیند اما ماده مانع یا همان متا مواد را مشاهده نمی‌کند. بررسی‌های آزمایشگاهی که با استفاده از فرکانس‌های واحد پرتوهای میکرو امواج صورت گرفته ‌این فرآیند را با موفقیت ثابت کرده‌اند، ولی محققان هنوز نمی‌دانند چگونه متا ماده‌ای را تولید کنند که به همین شیوه اما در مجاورت فرکانس‌های مختلف عمل کند. حتی در صورتی که پاسخ این پرسش نیز پیدا شود، هنوز مانع دیگری هم وجود خواهد داشت. درحالی که شخصی خارج از خودروی متا ماده‌ای بتمن نمی‌تواند داخل آن را ببیند، شخصی که داخل آن قرار دارد نیز نمی‌تواند خارج از آن را مشاهده کند. این مسأله حتی برای بتمن هم می‌تواند مشکلاتی را حین رانندگی در شهر به وجود آورد.

تلفن همراهی با قابلیت کاربردهای راداری‌

یکی از استثنایی‌ترین مظاهر فناوری‌های نوینی که در تازه‌ترین نسخه فیلم‌های بتمن از آن استفاده شده است، بهره گیری از تلفن‌های همراهی است که با استفاده از آن می‌توان درون ساختمان‌ها را براحتی مشاهده کرد. در این فیلم، وقتی آقای فاکس تلفن همراهی را در ساختمان ادراری Lau قرار می‌دهد، با استفاده از آن و پالس‌هایی با فرکانس بالا، نقشه‌هایی از ساختار داخلی ساختمان تهیه می‌شود تا از آن برای خلق تصویر اصلی استفاده کند. در فیلم، فاکس به بروس می‌گوید این تلفن همراه دقیقا مثل یک ردیاب صوتی عمل می‌کند. با این حال به نظر می‌رسد بهتر باشد وی آن را یک رادار قدرتمند عنوان کند، زیرا در حقیقت مثل یک رادار، سریع و با ضریب دقت بالا به شناسایی محیط اطراف می‌پردازد. تفاوت ردیاب‌های صوتی با رادارها در این است که ردیاب‌ها از انعکاس امواج صوتی بازگردانده شده از اشیاء برای تشخیص دقیق مکان آنها استفاده می‌کنند، حال آن‌که رادارها از پرتوهای الکترومغناطیسی با فرکانس‌های بسیار پایین برای انجام همین کار استفاده می‌کنند. از آنجا که تلفن‌های همراه پرتوهایی با فرکانس‌های رادیویی ارسال و دریافت می‌کنند (فرکانس این پرتوها برای تلفن‌های همراه معمولا بین 800 تا 2000 مگاهرتز است) پس دور از ذهن نخواهد بود که از این دستگاه رایج بتوان به عنوان یک رادار هم استفاده کرد.

کنترل شهر با ردیابی تلفن‌های همراه‌

در بخش دیگری از فیلم The Dark Knigh دیده می‌شود که بروس در اقدامی‌نه چندان جالب و غیراخلاقی اتاق کنترلی ایجاد می‌کند که در آن سیگنال‌های ارسالی و دریافتی تلفن‌های همراه را در سراسر شهر کنترل می‌کند. وی از این اقدام به عنوان آخرین حربه خود برای یافتن اثری از Joker دیوانه استفاده می‌کند. این تکنیکی است که در آن از فناوری‌ای استفاده شده که هم اکنون در مراکز امدادرسانی اورژانسی 911 به کار گرفته می‌شود. با استفاده از این تکنیک و همپوشانی کنترل کننده‌های سیگنالی، امکان دریافت پیام کمک از کاربران تلفن همراهی که تا شعاع 100 متری قرار دارند، وجود دارد.

بروس، از این تکنیک استفاده زیادی می‌کند و مدعی می‌شود با استفاده از آن می‌تواند تا وقتی Joker در برد تلفن همراهش صحبت می‌کند، وی را ردیابی و شناسایی کند. حقیقت این هم ایده جالب توجه دیگری است که گرچه از بعد نظری نمی‌توان منعی برای آن ایجاد کرد، اما عملی کردن آن در استفاده‌های روزمره، کاملا سخت و چالش برانگیز به نظر می‌رسد.

آنها که فیلم جدید بتمن را دیده‌اند چندان مطمئن نیستند منظور وی از گفتن عبارت «داخل برد» چیست، اما بیایید به بررسی دقیق تکنیک مورد نظر وی در این فیلم بپردازیم. در نگاه نخست به نظر می‌رسد درخصوص انرژی صوتی مشکل بزرگی داشته باشیم. انرژی موج صوتی با افزایش فاصله منبع صدا کاهش قابل توجهی پیدا می‌کند؛ بنابراین اگر در فاصله 10 برابری نسبت به فاصله عادی دهان تا تلفن همراه قرار بگیرید، طبیعتا انرژی موج صوتی صدبار کاهش خواهد یافت. اگر Joker در فاصله قابل توجهی نسبت به تلفن همراه قرار داشته باشد (مثلا 50 فوت یا بیشتر) در این صورت نه تنها دریافت صدای کامل مشکل خواهد بود، بلکه هرکسی که نزدیک‌تر از وی به تلفن همراه باشد، انرژی صوتی تولید می‌کند که هزاران برابر قوی تر است و در این حالت سیگنال‌های صوتی Joker کاملا محو و مبهم خواهد بود. با این حال برای رفع این مشکل راه حلی ارائه شده است.

در حال حاضر پلیس فدرال آمریکا (FBI) از فناوری‌ای استفاده می‌کند که طی آن می‌توان میکروفن تلفن همراه را از راه دور فعال کرد و براحتی به استراق سمع مکالمات و گفتگوهای اطراف گوشی پرداخت.

ما این‌گونه تصور می‌کنیم که بروس به منابع لازم برای به دست آوردن چنین فناوری محرمانه و طبقه بندی شده و تمامی‌موارد مورد نیاز برای نصب نرم افزارهای لازم در تمامی‌تلفن‌های همراه موجود در خیابان Gotham دسترسی داشته است. گرچه در نگاه کلی استفاده از چنین فناوری‌ای در دنیای واقعی و به گونه‌ای همه گیر بدیهی به نظر می‌رسد، اما هیچ‌کس از آینده و اتفاقاتی که در آن روی خواهد داد خبر ندارد.

شیرجه آزاد و لذتبخش‌

چه چیزی می‌تواند بهتر و لذتبخش‌تر از سقوط آزاد از ساختمانی مرتفع و غوطه ور شدن در هوا برای چند ثانیه و در نهایت بازکردن بال‌های خفاشی شکل در آستانه برخورد به زمین و یک فرود سالم همچون فرود سنجاب پس از پرشی بلند باشد؟ این تصور، مشابه غوطه ور شدن در آسمان با کایت اما با طناب و بست‌های بسیار کمتر است.
پس چرا با وجود لذتبخش بودن چنین وضعیتی ماجراجویانی که همه روزه به دنبال سرگرم کردن خود و علاقه‌مندانشان هستند به جای استفاده انبوهی از طناب‌ها و بست‌های حفاظتی از بال‌های خفاشی شکل بتمن استفاده نمی‌کنند؟ پاسخ به‌این پرسش ساده است؛ چون بال‌های آنها به‌اندازه کافی قدرتمند نخواهند بود.
حال شاید بهتر باشد اندازه و ابعاد مورد نیاز برای انجام پروازی لذت بخش با بال‌های خفاشی شکل نظیر بتمن را مورد تجزیه و تحلیل دقیق قرار دهیم. برای این کار با مثالی از فیلم The Dark Knight شروع می‌کنیم. وقتی که بروس از ساختمان مقابل Lau به پایین می‌پرد، برای 4 یا 5 ثانیه و تا پیش از بازکردن بال‌هایش سقوط به سمت زمین را تجربه می‌کند. برای سقوط آزادی به مدت 4 ثانیه و با نادیده گرفتن مقاومت هوا و فرض شتاب حرکتی با توجه به جاذبه 92/8M/S می‌توان شتاب (تندی) سقوط وی را تا لحظه بازکردن بال‌هایش این‌گونه محاسبه کرد:
 + at = 0 + 9.8m/s2 (4s) =04 m/s0v = v
یعنی 40 متر بر ثانیه. در این میان منطقی است که متصور شویم اصطکاک ایجاد شده با هوا این سرعت را کاهش می‌دهد، اما برای یک سقوط 4 ثانیه‌ای چندان تاثیرگذار نخواهد بود. اکنون اگر به لحظه پرش بتمن در فیلم دقت کنید خواهید دید وقتی بال‌هایش را باز می‌کند، سقوطش به حرکتی دایره‌ای شکل بدل شده و در ادامه، حرکت وی از حالت عمودی به افقی تبدیل می‌شود. در اینجا نیروی ایجاد شده از جانب مقاومت هوا (که با باز شدن بال‌ها به میزان خیره کننده‌ای افزایش می‌یابد) موجب سقوط آرام و دایره شکل بتمن می‌شود؛ اما هنوز نیرویی که بال‌های وی باید تحمل کند، اندازه گیری نشده است. لحظه پرش وی از ساختمان نشان می‌دهد که سقوط دایره‌ای شکل وی با شعاعی حدود 20 متر است. از سوی دیگر، وزن بتمن بالغ بر 80 کیلوگرم است و اگر فرض کنیم سرعت وی ثابت باقی بماند، با استفاده از فرمول زیر نیرویی که بازوان بتمن برای بال زدن صرف می‌کند به دست می‌آید:

[04m/s[2/02m)=‌ل‌/r = 08 kg(9.8 m/s+ 2F = mg + mv
N or about 0061 pounds.7200
پاسخ نهایی این فرمول به معنای آن است که بتمن باید بتواند با هر یک از بازوانش تا 400 کیلوگرم بار را نگاه دارد.
منطقی به نظر می‌رسد چنین چیزی امکان نداشته باشد، پس برای این نکته مبهم چه پاسخی می‌توان ارائه کرد؟
همان‌طور که فاکس در نسخه دیگری از فیلم‌های بتمن یعنی Batman Begins توضیح می‌دهد، این بال‌ها از مواد ناشناخته و خارق العاده‌ای ساخته شده‌اند که در حضور جریان الکتریسیته از توانایی نسبی برای تبدیل اسکلت‌های قابل انعطاف و نرم به بال‌های سخت و مستحکم برخوردارند. به نظر می‌رسد این استحکام بالا کمکی به بازوان ناتوان بتمن نمی‌کنند، مگر آن‌که با استفاده از بست‌های ویژه‌ای این بال غیرعادی به لباس وی متصل شود.

فاطمه پورمزرعه‌
منبع: popular science