تصعد سيارة تسلا الجديدة سطحا مقوسا يزداد انحداره حتى تبدو كأنها تتسلق جدارا، ثم تواصل حركتها إلى موضع تصبح فيه معلقة بالمقلوب، وحين تغادر السطح، تدور في الهواء وتستعيد وضعها المعتدل قبل أن تهبط على عجلاتها، بينما تستطيع بلوغ 60 ميلا في الساعة، أي نحو 96.6 كيلومترا في الساعة، خلال أقل من ثانية.
ربما تتساءل عن سر تلك الحركات "البهلوانية" التي تتمكن السيارة الجديدة "تسلا رودستر" من تنفيذها، والواقع أن السر دائما في قوانين الفيزياء، تلك التي تعلمناها في المرحلة الإعدادية.
فكّر في كتاب فوق طاولة، فالأرض تجذبه إلى أسفل، لكنه لا يسقط لأن الطاولة تدفعه إلى أعلى، وإذا أردنا تعليق سيارة، فعلينا توفير قوة مناسبة تمنع سقوطها أيضا.
تأتي إحدى هذه القوى من الهواء نفسه. ربما استخدمت أداة تعليق مطاطية تثبت على زجاج الحمام. عندما تضغطها على الزجاج، تطرد بعض الهواء من تحتها، فيصبح ضغط الهواء خارجها أكبر من الضغط داخلها، فيضغطها نحو الزجاج ويثبتها عليه. المهم هنا هو الفرق بين الضغط على الجانبين.
تستخدم رودستر فكرة مشابهة، لكن بمراوح تسحب الهواء من أسفلها، قرب السطح الذي تسير عليه. عندما يقل الضغط هناك، يصبح ضغط الهواء المحيط أكبر، فيدفع السيارة نحو السطح. ويمكن تخيل الأمر كأن يدا ضخمة تضغط السيارة على الطريق.
مثلا جرب أن تضغط كتابا براحة يدك على حائط، هنا تستطيع منعه من السقوط، اليد تمثل قوة فارق الضغط، ولاحظ أنه يمكن لك أثناء التصاق الكتاب بالحائط أن تدفعه للأعلى، هنا يأتي دور المحركات، فمع الشد القوي إلى السطح، تدفع هي للخلف، فتتحرك السيارة للأعلى، لاحظ أنها قوة ضغط كبيرة تجعل العجلات شديدة التماسك مع السطح، لكنها لا تلصقها به كالغراء، تظل العجلات قادرة على الدوران.
وعندما تغادر السيارة السطح، تبدأ حكاية أخرى. لم يعد هناك طريق قريب يمكنها الالتصاق به. هنا تستخدم دافعات تطرد غازا مضغوطا. لفهمها، تخيل بالونا نفخته ثم تركته دون ربط فوهته، هنا يهرب الهواء في اتجاه، فيندفع البالون في الاتجاه المعاكس.
إنه قانون نيوتن الثالث الذي يقول: لكل فعل رد فعل مساو له في القوة ومضاد في الاتجاه، تعمل الدافعات بالمبدأ نفسه، عندما تطرد الغاز إلى الخلف، تدفع السيارة إلى الأمام، وعندما تطرده إلى أسفل، تدفعها إلى أعلى.
ولا تحتاج هذه الدافعات إلى حرق وقود داخلها، فالغاز مخزن تحت ضغط، ثم يُسمح له بالخروج بسرعة، مثلما يحدث في حالة البالون. لكن مخزونه ينفد، ولذلك تختلف القفزات القصيرة عن الطيران المستمر، إلا أن كل ما تحتاجه السياة ليس أكثر من قفزات قصيرة.
أما الالتفاف في الهواء، فيعتمد على موضع الدفع. فكر في باب غرفتك، فتحه من المقبض أسهل من دفعه قرب المفصلات.
هنا نتعلم أن موضع القوة يغيّر قدرتها على تدوير الجسم. وبالمثل، يمكن لدافعة بعيدة عن مركز السيارة أن تجعلها تدور، ثم تساعد دفعة أخرى مناسبة على إيقاف دورانها عندما تصبح عجلاتها نحو الأرض.
لاحظ أن كل ذلك يتم بناء على توجيهات الجيروسكوب، الذي يقيس سرعة دوران السيارة حول محاورها الثلاثة، ثم يجمع الكمبيوتر هذه القياسات مع بيانات حساسات التسارع، ليحدد وضع السيارة ومدى ابتعاده عن الوضع المطلوب، ثم يوجّه الكمبيوتر الدافعات التي تطلق الغاز المضغوط لتوليد عزم دوران يعيد السيارة إلى الاتجاه المطلوب، حتى تصبح عجلاتها متجهة نحو الأرض.
لكن الوصول بالعجلات أولا لا يكفي لهبوط هادئ. تخيل أنك تقفز من مكان مرتفع، حتى لو وصلت بقدميك، قد تكون الصدمة قوية. لذلك تحتاج السيارة أيضا إلى تخفيف سرعة نزولها، بإطلاق الغاز إلى أسفل لتوليد قوة إلى أعلى.
بعد ذلك تساعد الإطارات ونظام التعليق على تخفيف الصدمة المتبقية، مثلما تثني ركبتيك عند الهبوط من قفزة. الفكرة أن يتوقف الجسم تدريجيا خلال وقت أطول، فتقل قوة الصدمة مقارنة بتوقف مفاجئ.
وتفسر القوى نفسها التسارع الشديد، فالمحرك القوي وحده لا يكفي. لكي تنطلق السيارة بسرعة، يجب أن تمسك عجلاتها بالطريق جيدا، فلا تدور وتنزلق في مكانها.
تساعد المراوح على ذلك بأن تضغط السيارة نحو الطريق. وفي الوقت نفسه، تطرد الدافعات الغاز إلى الخلف، فتندفع السيارة إلى الأمام، مثل بالون يتحرك عندما يخرج منه الهواء.
وهكذا تحصل السيارة على دفعة من العجلات، ودفعة إضافية من الغاز، فتزداد سرعتها خلال وقت قصير جدا. وكلما كانت السيارة أخف، كان تسريعها بالقوة نفسها أسهل. وعند الانطلاق القوي، يدفع المقعد جسم الراكب إلى الأمام مع السيارة، فيشعر بضغط واضح على ظهره.
وراء هذا المشهد المدهش أفكار نعرفها من أدوات التعليق في الحمام والبالون وباب الغرفة. الجديد هو جمعها في سيارة والتحكم فيها بدقة. أما حدود قدرتها، فتحددها الاختبارات، فتنفيذ مناورة ناجحة لا يجعل كل سقوط آمنا.
يعني ما سبق أنه على الرغم من "جمال" ما حدث، فإن هناك فارقا كبيرا بين عرض تم التحكم فيه، مثلا عبر بناء رصيف مائل من مادة خاصة، وما يحدث على الطرق في المدن، لأن تقنيات كهذه تتطلب ظروفا خاصة جدا، وقوانين مرور تمتلك الخصوصية نفسها، وهو أمر يصعب تنفيذه على الأرض.
