De 13 meest gemaakte wetenschappelijke fouten in Hollywood

Normaal schrijf ik in dit blog vooral over de verrassende dingen die góed gaan in Hollywood. Of het nu om het bestaan van échte superhelden, de ware wetenschap achter tijdreizen (eenvoudiger dan je denkt), of de verrassend correcte besturingsmethode van de gigantische Mecha’s uit Pacific Rim gaat, in Hollywood gaat veel meer goed dan je op het eerste gezicht zou denken. Toch is het minstens net zo leuk om te kijken wat er in Hollywood eigenlijk allemaal structureel fout gaat. 

Daarom is het tijd voor een lijstje met de meest gemaakte wetenschappelijke fouten in Hollywood. Dit zijn dus geen incidentele fouten van het type ‘je zou een komeet ter grootte van de staat Texas veel eerder spotten dan enkele weken van tevoren, wanneer het te laat is en je alleen nog maar een stel stoere, zwetende olieboorders op pad kunt sturen om met bommen het ding aan stukken te blazen‘ (hoi, Armageddon, we hebben het over jou).

Nee, hieronder som ik voor eens en voor altijd de meest hardnekkige wetenschappelijke misverstanden en fouten op die de filmindustrie over de nietsvermoedende kijker uitstort. De lijst loopt van plek 12 – het minst ernstig en het minst voorkomend – naar de onverwachte nummer één, die je wekelijks in de bioscoop kunt aantreffen, maar die een groot deel van de bioscoopbezoekers nog nooit zal zijn opgevallen.

13. Planeten met maar één type begroeiing

Wetenschappelijke fout in Hollywood: planeten met slechts één ecosysteem

Dit is vooral de schuld van Star Wars, dat onder meer de ‘woestijnplaneet’ Tatooine, de ‘ijsplaneet’ Hoth en de ‘jungle-planeet’ Dagobah voorschotelde aan het grote publiek. Maar ook buiten die filmreeks komen buitenaardse werelden met maar één type begroeiing voor – denk bijvoorbeeld eens aan de woestijnplaneet Arrakis uit de tenenkrommende filmversie van Dune.

En hoewel je vanuit het oogpunt van filmmakers best kunt begrijpen waarom een planeet met slechts één type begroeiing aantrekkelijk is – visueel zijn de verschillende planeten gemakkelijk van elkaar te onderscheiden –  is het ecologisch nogal onverantwoord. Je zou het met een slechte grap zelfs eco-onlogisch kunnen noemen.

Want als er ook mensen (en planten) op de planeet leven en deze niet geïmporteerd zijn en uitsluitend in koepels bestaan, moet de planeet op de één of andere manier toch voorzien in hun natuurlijke behoeften. Dat kan alleen met een variërend ecosysteem verspreid over de planeet.

12. Oneindige pistolen

Knallende wetenschappelijke misser: in Commando schiet Arnold Schwarzenegger er kilo’s munitie doorheen zonder te herladen.

Met wat fantasie kun je deze fout uit sommige actiefilms misschien plaatsen in de categorie wiskunde, maar eigenlijk is dit vooral een simpele kwestie van tellen: geweren in Hollywoodfilms schieten over het algemeen belachelijk veel meer ammunitie af dan moet wat gezond verstand mogelijk zou moeten zijn.

Wie bereid is een simpel rekensommetje te maken met de hoeveelheid uit machinegeweren afgevuurde ammunitie, zal al snel tot de conclusie komen dat actiehelden in actiefilms als het hilarisch slechte Commando van Arnold Schwarzenegger, eigenlijk een slaafs hulpje nodig hebben die de honderden zo niet duizenden kilogrammen aan kogels mee kunnen sjouwen die de actieheld er – uiteraard zonder te herladen – in korte tijd door jaagt.

11. Ontploffingen in de ruimte

Dit prachtige voorbeeld van een overdreven ontploffing in de ruimte komt uit Star Wars: Return of the Jedi.

Eerlijk is eerlijk, deze veelgemaakte ‘fout’ in sciencefictionfilms is niet altijd zo fout als deze in de overlevering is geworden. Naast ‘geluid in de ruimte’ (verderop in de lijst), is ‘ontploffingen in de ruimte’ de grootste klacht die sciencefictionfilms over zicht uitgestort krijgen.

Dat is gedeeltelijk terecht. Voor een explosie met flink wat vuur, zoals Hollywood graag toont, is één ingrediënt nodig dat in de ruimte immers niet bepaald voorradig is: zuurstof.

Toch zijn er in veel gevallen bij scènes in films waar ruimteschepen op spectaculaire wijze uit elkaar knallen, vaak wel bronnen van zuurstof aanwezig. De bemanning in het schip ademt immers ook zuurstof.

En hoewel een beetje zuurstof wel het vuur kan doen aanwakkeren, worden vurige explosies in de ruimte nooit zo spectaculair als Hollywood je zou willen laten geloven. Wel fout dus, die explosies, maar minder fout dan je misschien dacht.

10. Seks met aliens

Seks met buitenaardse wezens: ook buiten de wetenschap om best een slecht idee.

Dit leek in de originele televisieserie van Star Trek wel het favoriete tijdverdrijf van Captain Kirk: eens lekker van bil gaan met de voluptueuze en rondborstige buitenaardse wezens die dit fictieve universum bevolken. Maar ook in andere films, zoals Species, Earth Girls Are Easy en natuurlijk in Star Wars, komt seks voor tussen wezens uit verschillende uithoeken van de kosmos.

Dat het in werkelijkheid zeer onwaarschijnlijk is dat iets dergelijks zou kunnen, hoef ik bijna niet uit te leggen. Op aarde zou je niet eens seks willen hebben met mensapen (een enkeling met bizarre voorkeuren uitgezonderd), terwijl zij evolutionair toch het minst ver van ons verwijderd staan.

Waarom zouden we in de toekomst dan wél seks willen hebben met buitenaardsen die een compleet ander evolutionair pad doorlopen hebben? Seks met een vogelspin is dan nog logischer: daar delen we ten minste nog wat DNA mee.

09. Alles moet snel!

In Hollywood moet het vlug: in The Day After Tomorrow voltrekt catastrofale klimaatsverandering zich in enkele dagen.

Wetenschap is een langzaam proces. Zowel in uitvoering – onderzoek kan jaren duren – als qua studieobject – de dingen die bijvoorbeeld klimaatwetenschappers onderzoeken beslaan soms gemakkelijk perioden van duizenden jaren.

Maar als je in twee uur een spannend verhaal moet vertellen, heb je geen boodschap aan dat soort lange processen. En dus gaat alles in de film veel sneller dan in werkelijkheid.

Neem bijvoorbeeld de catastrofale klimaatverandering uit The Day After Tomorrow. Hoewel er hier en daar wel wat op aan te merken valt, was wat er uiteindelijk in de film gebeurt volgens sommige klimaatscenario’s niet eens zo vreselijk onrealistisch, zeker toen de film uit kwam. Wat echter wél onrealistisch was, was dat het stoppen van de warme golfstroom – de oorzaak van de catastrofale klimaatverandering in de film – in enkele dagen tot stand kwam. In werkelijkheid zou dit scenario minstens enkele tientallen jaren duren.

Een snelheidsovertreding van een heel ander type vinden we in de verder behoorlijk wetenschappelijk verantwoorde film Outbreak, over een oprukkende pandemie. In dit film draait de door Dustin Hoffman gespeelde wetenschapper binnen de korste keren een vaccin in elkaar voor het virus – mensheid gered, hoera. In werkelijkheid duurt op zijn aller minst minimaal een aantal weken tot maanden, waarin het virus bestudeerd moet worden en vaccins moeten worden getest. Bovendien zou zoiets niet door één persoon gebeuren, maar door een heel team. Maar dat is op het witte doek natuurlijk wel wat minder spannend.

08. Behoud van massa en energie

De onzin van menselijke batterijen in The Matrix – je kunt niet iets maken uit niets.

Behoudswetten – ze klinken misschien niet zo sexy, maar behoren desondanks tot de belangrijkste hoekstenen uit de fysica. Behoud van massa en energie, wil zeggen dat je massa en energie niet zomaar uit het niets kan maken. Maar laat dat nu net één van de dingen zijn die Hollywood het moeilijkst vindt om in de oren te knopen.

Neem bijvoorbeeld het plot van The Matrix, nog altijd één van mijn favoriete actie/sciencefictionfilms. In The Matrix gebruikt de kunstmatige intelligentie die het de personages in de film zo moeilijk maakt, mensen als batterijen. Daarvoor schiep deze intelligentie The Matrix – om mensen nietsvermoedend vast te houden terwijl ze als krachtbron dienen voor de dingen die deze intelligentie wil doen.

Maar de energie die uit mensen komt, moet je er ook op de één of andere manier in stoppen. In de vorm van voeding, bijvoorbeeld. En dus slaat het hele achterliggende plan van The Matrix helemaal nergens op. Het is net zoiets als een elektrische fiets laten rijden op een dynamo die zijn energie haalt uit het draaien van de wielen.

Maar massa- en energiebehoud gaat wel vaker mis. Neem nu A.I. – Artificial Intelligence van regisseur Steven Spielberg. Daarin wordt in het begin van de film verteld dat de robots zijn geschapen om allerlei klusjes voor mensen te doen, omdat de grondstoffen zo schaars zijn. Volgens de film kosten de robots alleen energie op het moment dat ze gemaakt worden, en daarna niet meer. Hoe de robots blijven bewegen (en wat er gebeurt als ze stuk gaan) en wat voor energie dat kost, daar wordt voor het gemak geen rekening mee gehouden.

Een laatste voorbeeld van afwezig massa en energiebehoud vinden we in één van mijn favoriete superhelden: de Hulk uit de gelijknamige film. Daarin verandert de ietwat ielige Bruce Banner binnen de kortste keren in de veel grotere, veel bredere Hulk, zonder verder iets te eten of op een andere manier extra massa om zich heen te verzamelen. Hoe hij dat doet? Dat blijft een raadsel.

07. Wie snapt wat van DNA?

De kloon uit Alien: Resurrection heeft alle herinneringen van het origineel – hoe kan dat?

DNA – wie snapt er wat van? Hollywood niet in elk geval (een enkele uitzondering als het briljante Gattaca daar gelaten). Niet erg voor een leuk avondje uit, maar toch jammer als je bedenkt dat DNA de belangrijkste bouwsteen van het leven is.

Dingen met DNA gaan om de haverklap mis. Neem nu bijvoorbeeld de gekloonde Ripley uit Alien: Ressurrection (overigens ook niet het meest briljante deel uit de reeks). Dit personage heeft alle herinneringen en de gehele identiteit van het ‘origineel’ – iets dat suggereert dat het geheugen opgeslagen ligt in ons DNA. Is dat het geval? Eh, nee.

Bovendien is klonen van oude dieren, zoals de dinosauriërs uit Jurrassic Park, ook nog geen gemakkelijke opgave. DNA heeft namelijk een houdbaarheidsdatum, en DNA van 65 miljoen jaar geleden is zeker niet meer bruikbaar. Bovendien kun je er niet zomaar klakkeloos kikker-DNA insmijten op de gaten op te vullen. Kortom: DNA goed gebruiken in je film, is nog best lastig.

06. Oneindige vergrotingen

Oneindig inzoomen, zoals hier op beeld van Will Smith gebeurt in Enemy of the State, is niet mogelijk

We kennen ze allemaal, de voorbeelden uit films waarin een personage een korrelig beeld uit een bewakingscamera pakt, een stuk of 20 maal vergroot totdat de pixels zichtbaar zijn en vervolgens met één druk op de knop de foto glad strijkt, waarna het gezicht van de bad guy die – bijvoorbeeld – een moord gepleegd heeft, in één klap zichtbaar is.

Hoewel algoritmen die pixellige foto’s gladder strijken en gegevens extrapoleren om een plaatje te vullen zeker bestaan, zijn ze lang niet goed genoeg om oneindig in te zoomen op een freeze-frame uit een korzelig camerafilmpje. Bovendien kan geen enkele techniek gegevens toevoegen die er eerst niet waren. Als het gezicht van een bad guy een pixelige ramp is, is het na gladstrijken misschien een iets mooiere pixelige ramp, maar als de camera sowieso niet voldoende herkenningspunten heeft opgenomen, zal er nooit ineens op magische wijze een herkenbare foto te voorschijn springen.

05. Laser, lasers en nog eens lasers

Wetenschappelijk fout: schieten met lasers in Star Wars.

De fouten die Hollywood maakt met lasers zijn bijna niet meer te tellen. Het bekendste probleem is hoe lasers er überhaupt uit zien. Van de lightsabers en pistolen uit Star Wars tot de ingekleurde stralen in de door Skynet overheerste toekomst in Terminator – laserstraken zijn in Hollywood normaal gesproken dikke, kleurige strepen.

In het echt is dat echter niet het geval. Een laserstraal zie je niet, totdat deze iets raakt – zoals een persoon, bijvoorbeeld. Dan zie je ineens een rood stipje (denk maar aan hoe laserpennen werken). Wil je de straal van een laser zien, dan moet deze onderweg dus iets tegenkomen. Dat gebeurt bijvoorbeeld als er veel stof aanwezig is – de reden dat dieven in films waar bijvoorbeeld een kunstwerk met laserstralen beveiligd is, altijd eerst wat poeder blazen om vervolgens over de stralen heen te kunnen stappen. Waarom het in dat soort films wel goed gaat, maar in sciencefictionfilms niet, is vooralsnog een raadsel.

Minimaal even opmerkelijk is dat die laserstralen in sciencefiction vervolgens vaak wel gestopt kunnen worden door onzichtbare energieschilden. Wat de filmmakers in die gevallen vergeten, is dat een laserstraal ook gewoon licht is. Dus tenzij dat schild alleen heel precies de golflengte van het licht van de laserstraal stopt, kan het onmogelijk doorzichtig zijn. Als het schild licht tegenhoudt, zou het dus niet doorzichtig moeten zijn. Want de bepalende eigenschap van iets doorzichtigs is immers dat het al het zichtbare licht doorlaat.

Tot slot is het vooralsnog überhaupt niet zeker of lasers ooit wel voldoende energie kunnen uitstralen om als wapen gebruikt te worden, hoewel onder meer het Amerikaanse leger wel werkt aan laserwapens.

04. Darwin draait zich om in zijn graf – wat er allemaal misgaat met evolutie

De X-Men films tonen aan dat Hollywood regelmatig de plank misslaat als het om evolutie gaat.

Hoewel eerder in deze lijst DNA al opdook, is Hollywood over het algemeen helemaal het spoor bijster als het gaat om evolutie. Al eerder schreef ik op dit blog uitgebreid over deze kwestie, in mijn bericht over de bizar snelle evolutie in After Earth.

Wie Hollywoods blunders met evolutie op een rijtje zet, kan niet om de conclusie heen dat genetica nog altijd door velen verkeerd wordt begrepen. Kijk bijvoorbeeld maar naar een populaire filmreeks als X-Men, waar één enkel mutant gen in het menselijk DNA ervoor kan zorgen dat mensen ineens laserstralen uit hun ogen kunnen vuren of eruit gaan zien als een soort blauwe gorilla.

Ook de conclusie die de personages daaraan verbinden, dat zij Homo sapiens superior, de ‘volgende stap’ zijn in de menselijke evolutie is gebaseerd op een veelgemaakte denkfout: het vermoeden dat evolutie een bepaalde richting heeft of verloopt in zekere stappen en sprongen. In werkelijkheid is evolutie een ongeleid projectiel en is bijvoorbeeld de opkomst van de mens het gevolg van een toevallige samenloop van omstandigheden – een eeuwenlange opstapeling van mutaties, omgevingseffecten en natuurlijke selectie.

03. Ontploffende auto’s en vallende peuken

In Hollywood ontploffen auto’s te pas en te onpas, zoals hier in Syriana met George Clooney.

Het is vaste prik in elke actiefilm: een auto crasht met hoge snelheid en knalt even later spontaan met een vuurbal uit elkaar.

En in dezelfde categorie: een actieheld staat op het punt om iets in de fik te steken. Dat kan omdat er een enorme plas olie of benzine ligt. Achteloos slingert de held een peuk de plas in, waarna deze direct ontvlamt en de held zo stoer mogelijk weg wandelt.

Prachtige beelden, maar helaas snijden ze totaal geen hout. Van debunk-sites tot de helden van de Mythbusters, allemaal hebben ze geprobeerd deze stoere explosies en vlammenzeeën na te bootsen, maar niemand slaagde daarin. De reden? Auto’s ontploffen niet na een botsing en plassen brandstof steek je niet aan door er een peukje in te smijten.

02. Geluid in de ruimte

In televisieserie Firefly en film Serenity van schrijver en regisseur Joss Whedon is geen geluid te horen in de ruimte.

Het is, een enkele uitzondering daargelaten (goed bezig, Serenity en Contact) vaste prik in sciencefictionfilms: geluid in de ruimte. Of het nu langszoevende laserstralen zijn of knallende explosies (beide al enigszins dubieus, bleek eerder in deze lijst), in de ruimte is niet alleen van alles te zien, maar ook van alles te horen.

In werkelijkheid is niets echter minder waar. Geluid is namelijk niets anders dan bewegende lucht. Een geluidsgolf bestaat uit verdikkingen en verdunningen in die lucht en die verdikkingen en verdunningen zetten onze trommelvliezen in beweging. Die trommelvliezen geven en signaal aan onze hersenen en ta-da: we horen iets.

In de ruimte is dat onmogelijk. Doordat de ruimte een vacuüm is, zijn er simpelweg niet genoeg moleculen tussen de bron van het geluid en ons trommelvlies die in beweging gebracht kunnen worden voor een geluidsgolf. En dus is het in de ruimte oorverdovend stil. Of, zoals de wereldberoemde tagline van de sciencefiction/horror-klassieker Alien luidde: ‘In Space No One Can Hear You Scream’.

01. Mag niet van Newton: fouten met klassieke mechanica

De klassieke mechanica gaat er nog eerder aan dan de personages in actiefilms zoals die van regisseur John Woo.

De klassieke mechanica mag dan al enkele honderden jaren geleden zijn ontsloten door Newton en zijn drie beroemde natuurkundewetten – dat wil echter niet zeggen dat Hollywood de memo ook gekregen heeft.

Van alle wetenschappelijke fouten worden twee van de drie wetten van Newton en het principe van behoud van impuls in vrijwel elke actiefilm op de één of andere manier aan de kant geschoven.

Neem nu de eerste wet van Newton, die in feite stelt dat bewegende voorwerpen blijven bewegen totdat er een externe kracht op losgelaten wordt. Dat is een wet die op aarde vaak nog wel goed toegepast wordt, omdat deze vrij intuïtief is. Maar zodra we de stap naar de ruimte zetten, waar bewegende voorwerpen helemaal geen weerstand meer ondervinden, dan gaat het mis. Zo zien we bijvoorbeeld in Star Trek IV: The Voyage Home hoe een ruimteschip geraakt wordt, waarna zijn motor uitvalt en het schip vervolgens langzaam tot stilstand komt. Oeps.

De derde wet van Newton wordt echter nog veel vaker overtreden en in dit geval meestal al op aarde. De derde wet van Newton stelt dat wanneer je kracht uitoefent op een ander voorwerp, dat voorwerp een even grote, maar tegengestelde kracht uitoefent op jou.

Dit gaat bijvoorbeeld al vaak fout bij de terugslag van een wapen. Die terugslag is meestal niet sterk genoeg omdat acteurs met lichtere nepkogels schieten, die een minder grote kracht uitoefenen op het wapen als ze de loop verlaten. Dat komt omdat kracht volgens de tweede wet van Newton gelijk is aan de massa van een voorwerp, vermenigvuldigd met zijn versnelling.

Newton’s derde wet werkt ook op een afstand en ook dat gaat vaak mis. Neem nu het gevecht tussen Yoda (dat koddige groene kereltje) en Count Dooku in Star Wars: Episode II, waar Dooku, gebruik makend van the force, een enorme hoeveelheid rotsblokken uit het plafond los maakt met het plan deze op Yoda te laten vallen.

Yoda heeft echter zijn eigen force-krachten en gebruikt deze om de stenen in de lucht tot stilstand te doen komen. Maar, zoals onder andere beschreven wordt in dit boek over de fouten die worden gemaakt met filmnatuurkunde, als de force kracht uitoefent op de stenen, oefenen die stenen ook kracht uit op Yoda – waardoor deze alsnog de kracht van de vallende stenen op z’n dak krijgt. Toch niet zo handig dus.

De meest aan de laars gelapte wet van de klassieke mechanica in actiefilms is echter de wet van het behoud van impuls. De impuls is een natuurkundige grootheid die gelijk staat aan de massa van een voorwerp, vermenigvuldigd met zijn snelheid. Impulsbehoud betekent in de praktijk dat dat product van massa en snelheid niet kan veranderen wanneer twee voorwerpen met elkaar in aanraking komen.

Bij een botsing, een klap, wanneer iemand geraakt wordt door een kogel – bij al dat soort dingen komt ‘impulsoverdracht’ kijken: het overdragen van de impuls van het ene voorwerp op het andere voorwerp, waarbij dus niet uit het niets impuls mag ontstaan.

Dat gebeurt echter regelmatig, bijvoorbeeld bij het neerschieten van mensen. Vaak zie je een kogel met hoge snelheid richting iemand schieten, waarna het slachtoffer meters door de lucht vliegt. Dat gebeurt vooral in films van regisseurs als John Woo. Als je echter meerekent dat de massa van één enkele kogel vele malen kleiner is dan de massa van een mens, kun je al op je klompen aanvoelen dat er bij het naar achter schieten van het slachtoffer, iets niet helemaal klopt.

Bovendien: als de kogel voldoende impuls heeft om iemand zo ver naar achter te laten vliegen, had hetzelfde moeten gebeuren met de man die het pistool afvuurde. Net zoiets geldt voor klappen van superhelden, die uit stand mensen meters ver weg kunnen slaan. Ook hier geldt dat impuls behouden moet blijven. Tenzij de klap-gever ineens veel zwaarder kan worden dan de klap-ontvanger, kan deze onmogelijk gemakkelijk blijven staan terwijl de andere wegschiet.

De hoeveelheid keren dat behoud van impuls misgaat in actiefilms is niet meer te tellen. Het is, samen met de wetten van Newton, met recht de meest gebroken natuurwet uit Hollywood.

Een laatste voorbeeld van de gevolgen van de wetten van de klassieke mechanica, is de dood van het personage Gwen Stacy uit de Spider-Man stripboeken, maar (nog?) niet in de films. Die situatie wordt hieronder op smakelijke wijze uitgelegd door James Kakalios, auteur van The Physics of Superheroes.

Dat waren ze – de 13 meest gemaakte wetenschappelijke fouten uit Hollywood. Mis je nog een veel voorkomende fout? Laat het me dan weten in de reacties!