Tilbage til Fremtiden: Flyvende biler og hoverboards vil være livsfarlige

Den 21. oktober 2015 er den dato, Marty McFly rejser til i Tilbage til Fremtiden II, og ifølge filmen burde vi have flyvende biler og hoverboards. Men det er måske meget godt, at vi ikke har dem – endnu.

For hvordan skulle de virke? Lad os se på et par muligheder.

Hvordan flyver man?

Princippet bag at flyve er for det meste enkelt. Man skal bruge en modsatrettet kraft af tyngdekraften, som er tiltrækkelig stor til at gå lige op med tyngdekraftens påvirkning af det objekt, der skal flyve.

De fleste flyvende objekter udnytter aerodynamik og opdrift til at opnå dette. Mennesket fløj først med succes i balloner, som fungerer ved hjælp af opdrift. Der er ingen synlige balloner på hverken Doc’s DeLorean eller Martys Hoverboard. Måske små balloner fyldt med ekstremt varme gasser (tæt på plasma) kunne give opdrift, men det vil være en ret steampunket løsning. Med større eksplosionsfare end Hindenburg.

Fly og helikoptere bruger vinger. Det er en velafprøvet teknologi, men der er ingen tegn på vinger på de flyvende objekter i Tilbage til Fremtiden.

Så hvad kan vi ellers gøre?

Motorer

Som demonstreret med propeldrevne quadrokoptere og jagerfly, der kan lande og lette lodret, så kan man bruge motorkraft til at modvirke tyngdekraften. Det er en oplagt løsning, men meget energikrævende. For Marty på et hoverboard vil tyngdekraften trække med:

Ft = (massen af hoverboardet + massen af Marty) * 9,82 m/s^2

For at svæve, skal en motor flytte en luftmasse med en tilsvarende modsatrettet kraft. Så der skal altså enten flyttes luft med en større masse end Marty+hoverboard, eller accelerationen skal være større end tyngdeaccelerationen.

En jetmotor er nok det eneste, der kan gøres kompakt nok. Men selv hvis man kan løse problemet med brændstof og varme fra en kompakt jetmotor, så vil den skabe voldsom turbulens. Det er ikke ligefrem noget, man vil lade sine børn lege med i forhaven.

Raketter

Raketter er næsten altid svaret. Men mest fordi de har den fordel, at de har al massen, der skal bruges til at kæmpe mod tyngdekraften, med sig. Det gælder om at smide massen væk med passende acceleration, og så er man flyvende.

Hvis man vil have lidt mere skub på, end bare som når man giver slip på en ballon uden at binde knude på den, så skal der ske en forbrænding, og den giver ekstra varme, som man skal slippe af med. Det er ikke oplagt til legetøj eller på parkeringspladsen en lørdag formiddag foran Bilka.

Magneter

Nu er vi ved at være der. Der har været et par forsøg på at bygge magnetbaserede hoverboards, som kun kan svæve på særlige baner og kræver superledende materialer og kun virker i kort tid.

Vi kan se i Tilbage til Fremtiden-filmene, at Martys hoverboard ikke kræver en særlig bane, da han kan bruge det både i 1955 og 1885, og vi ser ham heller ikke tanke flydende helium.

Men selv hvis vi forestiller os, at det var muligt at bruge magneter, så vil det være temmelig risikabelt. Spørg bare alle, der arbejder med kraftige magneter. Der er en grund til, at man ikke må have metalgenstande med sig i nærheden af en MR-scanner.

Magneter, der kunne holde en bil svævende, ville rive brønddæksler til sig, og man ville risikere at blive kvast, hvis man kom i nærheden af en stor klump jern. Som eksempelvis et damplokomotiv, som i Tilbage til Fremtiden III.

Anti-gravitation

Når folk brokker sig over, hvor mange milliarder der bliver brugt på LHC-eksperimenter på CERN, så plejer mit modsvar at være: »Vil du gerne have den der flyvende bil, eller hvad?«

Problemet med at flyve handler jo om den forbandede tyngdekraft. Vi er ikke helt sikre på, hvad tyngdekraft er, og det gør det svært at finde et modtræk, der ikke blot er symptombehandling.

I newtonsk fysik er tyngdekraften ikke forklaret som andet end en egenskab ved masse. I relativitetsteorien er tyngdekraften en egenskab ved selve rummet. Det giver os ikke meget at arbejde med.

Så er der heldigvis altid kvantefysikken, som giver os mulighed for både en kraftbærende partikel og negativ masse. Dér har vi en løsning. Vi skal blot lige finde ud af enten at manipulere med gravitoner eller skabe negativ masse.

Hvis de dersens videnskabsfolk havde lagt sig i selen, så var dén teknologi nu moden til at være alle steder. Og hvem ved, måske havde de fundet en måde at rejse i tiden på ved samme lejlighed.

(En ting, Tilbage til Fremtiden ramte rigtigt med i forhold til hoverboardet var, at løbehjul ville være mere hotte end skateboards i 2015)