Natuurwetten, de bioscoopversie
Herbert Blankesteijn

Een hilarische scène in Pirates of the Caribbean: Orlando Bloom en Johnny Depp wandelen met hun hoofden onder een omgekeerde kano de branding in, en vervolgen hun weg onder water, op naar het vijandelijke schip. Onder de kano blijft lucht zitten, zodat ze kunnen ademen.

Maar wacht even. Had de kano op het water gedreven, dan had hij het gewicht van twee personen makkelijk kunnen dragen. Hoe kan het gewicht van de twee mannen de omgekeerde-kano-gevuld-met-lucht dan onder water houden?

Films en televisieseries puilen uit van de wetenschappelijke nonsens. Ontploffingen in de ruimte gaan met een donderende knal gepaard. Kan niet. In de ruimte is geen lucht, dus ook geen mogelijkheid voor geluid om zich voort te planten; een ruimtestation explodeert in werkelijkheid in serene stilte. Ruimteschepen gaan in films als vliegtuigen schuin door de bocht. Onzin: dat gebeurt alleen als er lucht is die krachten op vleugels uitoefent. Kometen bewegen zoetjes en met licht wapperende staart door het zwerk, begeleid door een zacht gebrom of gesis. Helaas, kometen lijken voor het blote oog bewegingloos aan de hemel te staan en draaien in eerste benadering alleen met de rest van de sterren rond de hemelpool. Ze maken zeker geen geluid.

En dat is nog maar de afdeling astronomie. Waarom zijn blauwgeslagen ogen in een film nooit gezwollen? Hoort het zo, dat doodgeschoten schurken altijd netjes ogen en mond dicht hebben? Zo liggen ze er op foto's in de krant zelden bij. Waarom zijn pasgeboren baby's nooit gerimpeld, slijmerig en bebloed, en waarom lachen ze altijd? Is het onvermijdelijk dat auto's ontploffen als ze in een ravijn vallen? En is het niet treurig dat de camera in de spiegel altijd het gezicht van de hoofdrolspeler ziet? Op die manier kan deze zichzelf namelijk niet zien…

Zo kun je eindeloos doorgaan. Maar niet elke film is vatbaar voor zulke bezwaren. Tekenfilms zijn vanzelfsprekend uitgezonderd. Er zijn zelfs aparte Cartoon Laws of Physics, zo'n tien jaar geleden op internet gezet door een anonieme auteur (zie kader). Sommige films met menselijke acteurs hebben zoveel weg van tekenfilms en stripverhalen dat je niet moeilijk moet doen over onmogelijkheden. Daarom stoort het niet dat het karretje van Harrison Ford in de zoveelste Indiana Jones-film na een luchtreis weer precies op de rails landt, en daarom moeten Johnny Depp en Orlando Bloom vooral hun gang gaan onder water.

Hoe serieuzer en pretentieuzer de film, hoe storender de wetenschappelijke miskleunen. The Day After Tomorrow is vanuit klimatologisch oogpunt uitgebreid onder de loep genomen, onder andere in deze krant (W&O 5-6-2004). Maar hoe valt het te rijmen dat een vloedgolf van 70 meter hoogte, gevolgd door een blijvend verhoogde zeespiegel, New York verzwelgt terwijl Washington, slechts 328 km zuidelijker, wordt gespaard? Hoe kunnen hoofdpersonen die tientallen meters buiten de bibliotheek staan op het moment dat de golf nog maar twee straten verwijderd is, tijdig naar binnen komen én een veilige hoogte bereiken, gegeven het feit dat de voorplantingssnelheid van een dergelijke golf honderden kilometers per uur bedraagt? En hoe is het in vredesnaam mogelijk dat er op Manhattan ook maar één gebouw overeind blijft onder dat geweld? Ook zonder dat je schudt rammelt het scenario aan alle kanten.

Dergelijke aspecten van films worden genadeloos gefileerd op de Insultingly Stupid Movie Physics Website, onderdeel van de onderwijssite Intuitor.com van de Amerikaanse ingenieur Tom Rogers en zijn zoons Scott en Mark. Zij maken in hun recensie met cijfers aannemelijk dat er in The Day After Tomorrow weinig overeind zou moeten blijven in New York. Vermakelijk is hun observatie over de rijp op de muren, die de hoofdpersonen achtervolgt als uiting van naderende extreem koude lucht. Rijp ontstaat namelijk op koude oppervlakken omgeven door vochtige, relatief warme lucht. De situatie in de film is precies omgekeerd - ijskoude lucht rond minder koude objecten - en kan dus nooit aanleiding geven tot rijp! Brildragers weten dat hun prothese nooit zal beslaan als ze de kou in lopen, maar alleen als ze met een koude bril een warme ruimte ingaan.

De filmpagina's van de familie Rogers zouden verplichte kost moeten zijn op middelbare scholen. Zo wordt kennis weer cool. Bekende onderdelen van het Hollywoodse idioom worden in een paar alinea's ontkracht. Zo sproeien kogels die afketsen géén vonken. Het materiaal waarvan ze gemaakt zijn, hoofdzakelijk lood, is daarvoor te zacht. Auto's ontploffen niet bij de eerste klap of kogel. Voor een ontploffing zijn nogal bijzondere voorwaarden noodzakelijk, zoals een mengsel van brandstof en zuurstof in de juiste verhouding en een ontsteking op een gunstige plaats.

En voort gaat het met de eenvoudige doch pijnlijke waarheden. Filmhelden springen uit ramen en lopen of rennen daarna gewoon door. Rogers en co. vergelijken de energie die daarbij op het menselijk lichaam wordt losgelaten met die van een modale kogel. De uitkomst: een val van zes meter komt voor een held van 80 kg overeen met geraakt worden door tien kogels. Het is zeer, zeer onwaarschijnlijk dat je daar vanafkomt zonder gebroken botten, zelfs als je val wordt gebroken door een zonwering of een container met vuilnis. Even blijven liggen is dus het devies.

Laserstralen zijn alleen zichtbaar onder stoffige of mistige en bovendien donkere omstandigheden, èn als de laser in het zichtbare licht werkt, wat niet zo vaak het geval is. Voor inbraakpreventie zijn lasers niet zinvol; goedkope infrarooddetectoren zijn veel handiger, zoals iedere doehetzelver weet. Over lasers als wapen kun je vrijelijk speculeren (zeker sinds de praktische ontwikkeling ervan in Ronald Reagan's Strategic Defense Initiative, alias Star Wars, is mislukt) maar de stralen bewegen niet als lichtgevende speren door het zwerk.

In 'gewone' films die in wetenschappelijk opzicht hoog van de toren blazen, zoals The Day After Tomorrow, Dante's Peak (vulkanologie) of Jurassic Park mag je de lat hoog leggen. Daarom stoort het dat in Dante's Peak eerst wordt uitgelegd dat een pyroclastische stroom wel 200 km per uur gaat, waarna de hele familie in een terreinwagen zo'n stroom minutenlang voorblijft. En daarom is het op z'n minst slordig dat in Jurassic Park 'Stegasaurus' op een etiket staat, waar het 'Stegosaurus' moet zijn.

Voor science-fictionfilms gelden andere maatstaven. Aangezien deze in de toekomst spelen, kunnen we ons altijd voorhouden dat wat nu niet kan, dan misschien wel mogelijk is. Het staat de filmmaker vrij een wereld te poneren waarin een soort scanner op de korte afstand zo ongeveer ieder manco in het menselijk lichaam kan detecteren, waarin groen bloed bestaat op basis van koper, waarin 'warp speed' reizen met meer dan de lichtsnelheid mogelijk maakt en waarin Scotty zijn collega's omhoog kan stralen.

Voor niet-ingewijden: hier wordt gedoeld op Star Trek, het archetype van de science-fiction-film. Natuur- en sterrenkundigen zijn opmerkelijk mild in hun beoordeling van Star Trek, zoals onder andere blijkt uit het boek The Physics of Star Trek (1995) van de Amerikaanse natuurkundige Lawrence Krauss. Veel collega's van Krauss zijn zelfs fan van de serie, zoals bijvoorbeeld Stephen Hawking. Dat heeft ermee te maken dat de makers enig respect aan de dag leggen voor de natuurkunde. Voor het bereiken van snelheden groter dan de lichtsnelheid postuleren ze 'warp drive', en voor het doorstaan van grote versnellingen heeft de Enterprise 'inertial dampers', een soort schokbrekers. Ze doen geen moeite erbij te verzinnen hoe die zouden moeten werken, maar Krauss en zijn vakgenoten blijken die taak met plezier over te nemen, en ontdekken tot hun verrassing dat dergelijke voorzieningen niet zomaar zijn uit te sluiten.

Maar ook filmmakers in dit genre zijn onderworpen aan beperkingen en kunnen te ver gaan. Ze hebben vooral de verplichting niet in conflict te raken met de logica en de fundamentele natuurwetten. Daarom krijgen ze van Krauss de wind van voren over een scène waarin iemand wegduikt voor een schot uit een lasergeweer. Een slow-motion (waarin ook weer de straal als een lichtgevend potlood door de lucht reist) suggereert deze reactie. Je kunt zo'n straal per definitie niet zien voordat hij je raakt! Ook wrijft Krauss ze aan dat in een andere aflevering mensen die door deuren en andere voorwerpen heen kunnen bewegen, wel op stoelen kunnen zitten en op vloeren kunnen staan. Komisch is verder een episode waarin het ruimteschip Enterprise last heeft van kosmische aangroeisels bestaande uit 'baryonen', die moeten worden verwijderd met een 'baryon sweep'. Dit illustreert hoe riskant het is woorden te gebruiken die bestaan en een betekenis hebben. De meeste ons bekende materie bestaat uit baryonen, en een 'baryon sweep', even daargelaten hoe die zou moeten werken, zou weinig van het schip en de bemanning overlaten. Een temperatuur van minus 295 graden Celsius is verder een domme vergissing, want het absolute nulpunt is -273,15 C en dat zal de komende paar miljard jaar wel zo blijven.

Waarom worden zulke fouten gemaakt? Het is voor een goed deel onwetendheid. Als je niet weet dat er een absolute nulpunt bestaat, ga je je temperatuurwaarden niet controleren. Soms is het onverschilligheid. Zonder veel moeite kan het vaak wél goed worden. In een iets grotere spiegel kan de hoofdpersoon én zichzelf én de camera zien, bijvoorbeeld.

Moet je op al dit soort slakken zout leggen? Het draait om geloofwaardigheid, en die is net zo goed afhankelijk van de film als van degene die er al dan niet in gelooft. De astronoom knapt af op een ondergaande zon en een volle maan in één shot, want dat kán niet. De leek heeft daar geen last van. Maar diezelfde leek vindt misschien ruimtereizen als zodanig niet geloofwaardig, terwijl de astronoom daar juist geen moeite mee heeft. Ook Krauss stelt vast dat de meeste natuurkundigen die 'fouten' in Star Trek bij hem aanmeldden, zich stoorden aan zaken die hun eigen specialisme betroffen.

Film is illusie en juist in een film mogen de feiten een mooi verhaal niet in de weg staan. Weinig bioscoopklanten zullen een probleem hebben gehad met de klassieke schanssprong van de autobus in Speed. Met een dvd-speler, beeld-voor-beeldvertoning, een calculator en een hoop papier schijn je te kunnen aantonen dat deze sprong niet kán, zeker niet op de manier waarop hij in beeld wordt gebracht. Maar wie koopt daar wat voor? Zou het een betere film worden als de scène natuurkundig verantwoord werd opgenomen, of als hij werd geschrapt? Hoogstwaarschijnlijk niet, zoals ook de montagefouten die zijn bijeengebracht op www.moviemistakes.com (NRC, [datum]) bij normaal gebruik niemand opvallen of hinderen.

Soms is het zelfs een slecht idee de geleerden te gehoorzamen. Een stille explosie in de ruimte stelt de astronoom innig tevreden. Eindelijk klopt het een keer. Maar de rest van het publiek kijkt om zich heen in de bioscoop: is het geluid uitgevallen of zo? Dat wil de regisseur niet. Dus komt dat geluid er toch.

Veel 'niet correcte' visualisaties berusten op ongeschreven afspraken tussen makers en kijkers. Kogels sproeien 's nachts vonken als ze ergens inslaan en overdag maken ze een stofwolkje, domweg omdat de kijker moet weten dat het bijna raak was. Laserstralen zijn in films wél zichtbaar. Dat weet iedereen. Anders zie je niet wie er schiet en wanneer.

Voor helden die van grote hoogte springen geldt verder de cinematografische versie van het antropisch principe. Dit principe zegt dat wij in een heelal leven waar leven mogelijk is - natuurkundig een verbazingwekkende toevalligheid - omdat in een heelal zonder leven wij er niet zouden zijn om ons daar níet over te verbazen. De held overleeft die sprong van zes meter vrijwel intact (op een goed zichtbare schram in zijn gezicht na) omdat alle versies van het verhaal waarin hij bij dit waagstuk het leven liet, niet verbazingwekkend genoeg waren om een goed filmverhaal op te leveren.

Toch zou je willen dat er een verbod kwam op de alleronbenulligste schendingen van natuurwetten. Welke dat zijn? De hoofdrolspeler in de spiegel? De wriemelende, brommende komeet? Het gesoigneerd slapende lijk? Wie het weet mag het zeggen.

Kader: De natuurwetten van tekenfilms

Wet I - Een personage die boven een afgrond zweeft blijft zweven totdat deze zich bewust wordt van zijn situatie. Amendement - Zwaartekracht plant zich voort door middel van lange golven met een lage voortplantingssnelheid. Hierdoor vallen van een personage volgens Wet I eerst de voeten, waarbij het lichaam uitrekt, en daarna de rest.

Wet II - Een lichaam dat beweegt blijft bewegen tot het op een hard voorwerp stuit.

Wet III - Een lichaam dat door vaste stof heengaat, zal een uitsparing achterlaten in de vorm van zijn omtrek.

Wet IV - De tijd die een voorwerp nodig heeft om van grote hoogte naar beneden te vallen is groter dan of gelijk aan de tijd die degene die het naar beneden gooide nodig heeft om naar beneden te rennen en het weer te vangen.

Wet V - Angst heft de zwaartekracht op. Amendement - Een scherp voorwerp brengt een personage in opwaartse beweging.

Wet VI - Bij hoge snelheid kan een personage of voorwerp op verschillende plaatsen tegelijk zijn.

Wet VII - Sommige, maar niet alle lichamen kunnen door een op een muur getekend gat heengaan.

Wet VIII - Gewelddadige herschikking van katachtige materie is nooit permanent.

Amendement - Een kat neemt doorgaans de vorm aan van datgene dat hem omhult.

Wet IX - Alles valt sneller dan een aambeeld.

Wet X - Iedere wraak leidt tot een gelijke en tegengestelde tegenwraak. Amendement - Helden kunnen naar believen voorwerpen doen ontstaan, zeker als deze tot hun redding bijdragen. Amendement - Dynamiet ontstaat spontaan, in de vorm van reeds aangestoken staven. Amendement - Ontploffingen veroorzaken geen ernstig letsel; ze maken slachtoffers tijdelijk rokerig en zwart.