Nova presents:

Caminito

2009-02-15T04:43:00.000-08:00

Para Rafael

Aquel hombre fue una tarde gris en el cine, fue un café, fue un viaje en coche y fue muchas anécdotas contadas con ilusión. Él era la tristeza y el pesar más hondos que habían cobrado forma de marinero, de bailarín, de soñador empedernido. Sonreía dulcemente, con el corazón en la mano, y se le adivinaba una bondad casi infitinita, mientras hablaba de la cara más dura de la vida en un tono color de rosa. Sus palabras, caramelos amargos que chupeteaba con pesar, no los quería dejar escapar. Era un hombre herido. Era un hombre enamorado. Era un hombre...

Sin más, se fue. El campo lo cautivó. Un día empezó a caminar y nunca más volvió. Ahora es un recuerdo, y por un tiempo, sus velas ondearán en otros mástiles, hasta que esos barcos se hundan también.

Caminito

Letra: Gabino Coria Peñolaza

Música: Juan de Dios Filiberto

Caminito que el tiempo ha borrado,

que juntos un día nos viste pasar,

he venido por última vez,

he venido a contarte mi mal.

Caminito que entonces estabas

bordado de trébol y juncos en flor,

una sombra ya pronto serás,

una sombra lo mismo que yo.

Desde que se fue, triste vivo yo,

caminito amigo,

yo también me voy.

Desde que se fue,nunca mas volvió,

seguiré sus pasos,

caminito, adiós.

Caminito que todas las tardes

feliz recorrías cantando mi amor,

no le digas si vuelve a pasar

que mi llanto tu suelo regó.

Caminito cubierto de cardos,

la mano del tiempo tu huella borró;

yo a tu lado quisiera caer

y que el tiempo nos mate a los dos.

Garfield: el asalto al planeta Tierra

2009-02-15T04:35:00.000-08:00

San Valentín

2009-02-14T13:08:00.001-08:00

Para ti ^^:

Energía cinética

2009-02-14T13:06:00.000-08:00

A continuación se muestra una imágen de la fórmula de la energía cinética:

Conservación de la energía

2009-02-14T12:45:00.000-08:00

Supongamos que estamos trabajando en un campo conservativo. Entonces, se cumple el teorema de conservación de la energía. Esperoq ue os guste el graffiti

El principio antrópico(3ª Parte)

2009-01-27T13:19:00.000-08:00

La filosofía del Principio Antrópico

Muchas veces nos hemos preguntado por el grado de validez de una afirmación. ¿Podemos resumir la esencia de una teoría en un enunciado concreto? Podremos concretar algo acerca de cierto punto de la teoría, pero relegando, evidentemente los demás puntos de la misma a un segundo plano.
Esto ocurre con el Principio Antrópico, no podemos resumir la esencia de la teoría de la selección de observadores sin dejar de lado otros muchos puntos importantes. Debido a esto, las conclusiones extraídas no son siempre las más adecuadas, porque obtenerlas requiere de una mayor especialización.
Para extraer las conclusiones correctas debemos formular de la forma más adecuada los efectos de la teoría de la selección de observadores:

· El sistema de referencia es un sistema automuestral. Debemos considerar que nuestra posición en el universo es la adecuada para su observación, teniendo en cuenta que no existen en él sistemas de referencia privilegiados a gran escala.

· Tenemos dos incertidumbres fruto de nuestros propios límites perceptivos y de los límites naturales (Principio de Incertidumbre), el desconocimiento de nuestro lugar en el universo, ya que no hay ningún sistema de referencia privilegiado que nos indique dónde nos encontramos; y el desconocimiento de nuestra propia condición, tampoco conocemos otra forma de vida con la que compararnos en la escala evolutiva.
· Existen límites cognitivos, fruto de nuestra propia naturaleza; límites matemáticos, cuyo origen se encuentra en el desarrollo científico y tecnológico; y límites naturales, que no dependen para nada de nosotros.

Versiones filosóficas del Principio Antrópico

-Principio Antrópico Débil:

Inicialmente puede parecer un razonamiento tautológico, la constatación a posteriori de cosas que sabemos que han ocurrido, la simple afirmación de que el hombre existe. También ha sido tildada por algunos de chovinismo carbónico, pues asume que no es posible que existan otras formas de vida. Todos los parámetros establecidos giran en torno a la vida basada en el carbono, ya que evidentemente no conocemos otro tipo, pero imaginamos que si toda la variedad de seres que habitan nuestro planeta tienen estructura carbónica, es o porque era el elemento más abundante en el momento de la aparición de la vida o era el mejor y más adecuado gracias a su versatilidad. Sin embargo y a pesar de todo esto, es la idea que más ha calado entre los físicos porque se ajusta a la teoría del Big Bang y a las cuatro fuerzas fundamentales.

-Principio Antrópico Fuerte: La respuesta a la pregunta ¿Por qué el universo es tal como es? Sólo tiene una respuesta posible:”Si no fuera tal y como es no estaríamos aquí y no podríamos formular esa pregunta”. Sin embargo, según esta versión, podríamos formular la pregunta desde alguna otra región del universo, pues si no existiésemos en esta zona, lo haríamos en otra, porque las condiciones del universo son las que son justamente para permitir la existencia de vida. Podemos concluir que es nuestra propia existencia la que dota de sentido al universo. Esto puede contribuir a la deificación del hombre, y establecer de nuevo el antropocentrismo radical que fue eliminado por Copérnico hacia el siglo XVI. O bien, permitir la reaparición de la teoría del Diseño Inteligente, que se desarrollo junto a las teorías evolutivas hasta la aparición de Darwin, y que parece acompañar a la cosmología en forma de neodarwinismo.

-Principio Antrópico Final: Defiende la existencia de un tipo de procesamiento inteligente que exista indefinidamente. Ha sido tildada de no científica, si no más bien, de mística y religiosa. Rescata la teoría del Diseño Inteligente.

Conclusiones

Si observamos el Principio Antrópico desde la perspectiva del racionalismo crítico, tan de moda actualmente, es desde luego su versión débil la que más se amolda a nuestras convicciones actuales y teorías aceptadas. Sin embargo puede parecernos una manera de explicar de forma muy burda aquellos fenómenos que los físicos no pueden explicar, porque en muchos aspectos, es más una idea filosófica que científica, pero es que la física está muy relacionada con la filosofía. En la antigüedad, los físicos eran aquellos que ocupaban los cargos de científico y filósofo.
La física utiliza el método científico para explicar nuestros orígenes, el mundo en el que vivimos y el universo que nos contiene. Abarca todas las escalas, el átomo y las galaxias, los quarks y las nebulosas, los bosones y los agujeros negros… Parecen tan distintos, y sin embargo todos son necesarios para el mantenimiento del orden cósmico. Desde la antigüedad, el universo nos fascina, nos atrapa con su enigmático caminar…es perfecto. En una noche estrellada lo ideal es perderse en sus profundos secretos…Es todo cuanto podemos hacer: observar y pensar. Bueno, realmente también interactuamos con él, pero en qué medida. ¿Somos una simple contingencia o por el contrario somos el “Santo Grial Cosmológico”?

Consideremos la posibilidad de que somos tan importantes que nuestra presencia determina el sentido universal. Antes hablamos de ello, basándonos en el Principio Antrópico Fuerte, en la multiplicidad de universos. Reflexionemos acerca del modelo de inflación caótica de Andrèi Linde, según el cual existen numerosos universos esféricos. Sólo en algunos de ellos se desarrollarán observadores que doten de sentido al universo, pero la probabilidad de que todas las constantes físicas concuerden perfectamente como para que se desarrolle la vida, dando por hecho que sería una vida basada en el carbono, son muy pocas. Así que si en un universo se desarrolla una civilización inteligente, la probabilidad de que en otro universo se desarrolle es 0, porque ningún universo tiene las mismas constantes físicas, y sólo con unas determinadas podrían aparecer tales observadores. Podemos aplicar entonces el Principio de Economía y eliminar los universos sin vida de la teoría. Haríamos lo mismo con las distintas regiones del espacio propuestas también en el PAF, pues si en una de ellas ya existe vida y damos por hecho que no lo hará en las demás, no tiene sentido que existan. Esto reduce el Principio antrópico Fuerte al Principio Antrópico Débil
Desde el punto de vista antropocéntrico tampoco tiene sentido que existan todas las nebulosas, galaxias, estrellas y planetas, porque la sola existencia del sistema solar ya dota de sentido al universo, por lo tanto los demás cuerpos celestes son innecesarios. O quizás no tanto, porque a lo mejor existen para aumentar el número de probabilidades de que en un sistema aparezca la vida, porque como ya sabemos existen multitud de parámetros que determinan las posibilidades de un determinado planeta de albergar una civilización inteligente.
Y si existen tantos parámetros, y es tan difícil que estén tan bien calibrados como para permitir nuestra existencia, ¿por qué no consideramos la posibilidad de que exista un diseñador universal, un ingeniero cósmico? No parece tan descabellado si nos fijamos en el teólogo del siglo XVIII William Paley que exponía su idea de la siguiente manera, en un pasaje bien conocido que daba comienzo a su “Teología Natural o pruebas de existencia y atributos de la divinidad recogidas a partir de los aspectos de la naturaleza” de 1803:
“Supongamos que, al cruzar un zarzal, mi pie tropieza con una piedra, y se me pregunta cómo esa piedra ha llegado hasta allí; probablemente podría contestar que, por lo que yo sabía, había estado allí desde siempre: quizás tampoco sería fácil demostrar lo absurdo de esta respuesta. Pero supongamos que hubiese encontrado un reloj en el suelo, y se me preguntase qué había sucedido para que el reloj estuviese en aquel sitio; yo no podría dar la misma respuesta que antes, de que, por lo que yo sabía, el reloj podía haber estado allí desde siempre. [Su precisión y la complejidad de su diseño nos forzaría a concluir] que el reloj debió de tener un fabricante: que debió de existir en algún momento, y en algún lugar, un artífice o artífices, que lo construyeran con una finalidad cuya respuesta encontramos en la actualidad; que concibió su construcción, y diseñó su utilización. [Nadie podría contrariar razonablemente esta conclusión, ya que] cada indicación de una idea, cada manifestación de diseño que existe en el reloj, existe en las obras de la naturaleza; con la diferencia, por parte de éstas, de ser tan excelsas o más, y en un grado que supera todo cálculo.”

Hume, sin embargo, criticó la teología natural, y junto con ella, la teoría del Diseño Inteligente, por ser simplemente una analogía. Podemos establecer una relación entre un reloj, un coche, una casa…y el universo, pero esto no puede ser utilizado como prueba de verificación pues no existen similitudes contrastables entre los objetos antes mencionados y el cosmos. Pero en aquella época, aunque el ateísmo parecía la postura más lógica y sensata, podía dejar una honda insatisfacción intelectual, porque hasta que no apareció la ley de la evolución de las especies de Darwin, que completó por fin al ateo convencido, el problema de la complejidad irreducible no pudo ser solucionado.

En la actualidad, el viejo argumento del diseño resurge en el contexto del principio antrópico. El universo y el ajuste fino de las constantes fundamentales. Sin embargo, la nueva teoría del diseño ha sido desmontada desde el punto de vista lógico y racional de la física actual, que al igual que Darwin, nos presenta escenarios naturales donde el ajuste fino de las constantes físicas y de los parámetros que rigen el universo no reciben demasiada importancia.
A medida que acumulamos conocimientos acerca del universo y vamos descubriendo nuevas leyes de la física, la imagen del diseñador inteligente, del creador, desaparece hasta convertirse en la esperanza de algunos de colocar al hombre en el lugar que nunca le ha correspondido (antropocentrismo) En palabras de Bertrand Russel:

"Los creyentes en el Propósito Cósmico constituyen gran parte de nuestra supuesta inteligencia, pero sus escritos le hacen a uno dudar de ella. Si se me garantizara la omnipotencia, y millones de años para experimentar con ella, no pensaría que pudiera presumir mucho del Hombre como resultado final de todos mis esfuerzos.”

Páginas web consultadas

o http://www.astrocosmo.cl/
o http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_antr%C3%B3pico
o http://www.pensament.com/antropico.htm
o http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Launchpad/2921/antropico.htm
o http://www.hispaseti.org/antropico_hawking.php
o http://www.nodo50.org/arevolucionaria/masarticulos/febrero2003/principioantropico.htm
o http://www.fluvium.org/textos/cultura/cul71.htm
o http://www.espinoso.org/biblioteca/principioantropico.htm
o http://www.centrodelleculture.org/docs/ANTRO1.HTM
o http://www.filosofia-internet.net/portal/modules.php?name=News&file=article&sid=84
o http://personales.ya.com/casanchi/ast/cosmos1.htm
o http://www.uv.es/metode/anuario2004/13_2004.htm
o http://www.inaoep.mx/~rincon/carbono.html
o http://www.cosediscienza.it/astro/04.%20IL%20PRINCIPIO%20ANTROPICO.htm
o http://perso.wanadoo.es/josemaba/pagom1.htm
o http://www.uv.es/metode/anuario2004/11_2004.htm
o http://www.agea.org.es/content/view/99/41/
o http://web.upaep.mx/Investigaciones/cecir/ArticuloMiguel%20Gutierrez.htm
o http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpZVAlylApaKpzPwzI.php
o http://www.todo-ciencia.com/fisica-mates/
o http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2003/11feb_map.htm

Libros consultados

o Hawking, S. W., Historia del tiempo. Del big bang a los agujeros negros, Editorial Crítica, Barcelona.
o Heidmann, J., La vida en el universo, Alianza Editorial, Madrid.
o Greene, B., The elegant universe, Vintage, New York.
o Guía del cielo nocturno. Astronomía, Blume, Barcelona.
o Roman, C.A., Secretos del cosmos, Salvat, Madrid.
o Atlas de filosofía, Alianza Atlas, Madrid.
o Bueno.G., Hidalgo.A., Iglesias.C., Symploke. Filosofía 3º B.U.P., Ediciones Júcar, Madrid.
o Reeves, H., Últimas noticias del cosmos. Hacia el primer segundo, Alianza Universidad, Madrid.

El principio antrópico (2ª Antrópico)

2009-01-27T12:44:00.000-08:00

Aplicaciones físicas del Principio Antrópico

Existen múltiples versiones de este principio, sin embargo, 3 de ellas han conseguido sobresalir especialmente:

-El Principio Antrópico Débil: Esta versión es sin lugar a dudas la más aceptada por la comunidad científica, ya que permite explicar la existencia del hombre, y se amolda perfectamente a las teorías de la física actualmente establecidas como válidas. Una de las definiciones de referencia de esta versión del principio fue formulada por Tipler y Barrow en su libro “The anthropic cosmological principle”, publicado en 1986:
”Los valores observados de todas las cantidades físicas y cosmológicas no son igualmente probables, sino que están restringidos por el hecho de que existen lugares del Universo donde se ha podido desarrollar la vida basada en el carbono y el hecho de que el Universo sea suficientemente antiguo como para que esto haya ocurrido.”

Partimos de la base de que el universo es homogéneo e isotrópico, es decir, que las constantes físicas y las fuerzas fundamentales actúan en todos los puntos del mismo de igual forma, no consideramos la posibilidad de que en distintas regiones de nuestro universo la constante gravitatoria no sea la misma, sabemos que es igual independientemente de dónde nos encontremos. El principio antrópico débil dice que en un universo que es grande o infinito en el espacio y/o en el tiempo, las condiciones necesarias para el desarrollo de vida inteligente se darán solamente en ciertas regiones que están limitadas en el tiempo y en el espacio. Los seres inteligentes de estas regiones no deben, por lo tanto, sorprenderse si observan que su localización en el universo satisface las condiciones necesarias para su existencia. Así, la posibilidad de que en unas determinadas regiones pueda existir vida o no, no depende de las constantes fundamentales, si no de la existencia de las condiciones adecuadas para la misma, como son la distancia media entre el planeta en cuestión y la estrella más cercana, la temperatura de la superficie, los gases que forman su atmósfera, etc. Sabemos también que del Big Bang, surgió hace 15 mil millones de años, el universo que conocemos; si no hubiera transcurrido este gran periodo de tiempo, la vida no podría haber aparecido, ya que las estrellas como el Sol o no existirían o no habrían llegado a la fase estable de combustión. Existen en el universo numerosos parámetros que permiten nuestra existencia. Debemos considerar para empezar aquellos referentes al universo:

-En primer lugar, la edad del universo determina los tipos de estrellas que existen. Las primeras estrellas surgieron 3 mil millones de años después del Big Bang, explotando la mayoría de ellas en impresionantes supernovas que esparcieron los elementos más pesados necesarios para la formación de las estrellas como el Sol, que aparecieron al cabo de 10 mil millones de años. Sin embargo, aún deberían estabilizarse para que sus planetas pudiesen albergar vida. Así, si el universo fuera unos 2 mil millones de años más joven, no estaría en condiciones de tener estrellas como el Sol en fase estable de combustión, pero si fuese 5 mil millones de años más viejo, tales estrellas ya no estarían en esta fase.

-En segundo lugar debemos considerar la tasa de expansión del universo, pues esta afecta al tipo de estrellas que se forman. Si la tasa de expansión fuese mayor, no se condensarían las galaxias y no se formarían las estrellas porque los elementos químicos de las que están compuestas no estarían lo suficientemente próximos como para que se pudiese realizar ninguna reacción.

-La entropía del universo la consideraremos en tercer lugar. El universo contiene 10^8 fotones por cada barión. Esto lo hace muy entrópico, es muy eficiente como radiador pero no tanto como máquina. Si la entropía fuese mayor, no se podrían formar los sistemas galácticos ni las estrellas, pero si fuese menor, tales sistemas atraparían la radiación y no permitirían la fragmentación de los sistemas en estrellas.

-En cuarto lugar consideraremos la masa del universo(que es lo mismo que considerar la energía del mismo). Si la masa del universo fuera mayor se formaría demasiado deuterio(catalizador que facilita la combustión nuclear de las estrellas) durante el periodo de inflación, por lo que este exceso habría provocado una combustión demasiado rápida de las estrellas, y algunas como el Sol no habrían existido. Pero si no se hubiera generado suficiente deuterio, no se habría producido suficiente helio y las estrellas no podrían formarse.

-En quinto lugar hemos de fijarnos en la uniformidad del universo, que determina sus componentes estelares. La homogeneidad del universo aparece en el periodo inflacionario del BIg Bang. Si fuera menos uniforme habría demasiados agujeros negros, pero si fuera más terso no se habrían formado las galaxias.

-El sexto lugar lo ocupa la constante gravitatoria del universo, que determina qué tipos de estrellas pueden existir. Si la fuerza de gravedad fuese mayor todas las estrellas serían más grandes que el Sol, como consecuencia del Principio de acción-reacción. Estas estrellas tan grandes, queman muy rápido sus reservas de hidrógeno y no alcanzan nunca una fase estable de combustión. Sin embargo, si la gravedad fuera ligeramente menor, todas las estrellas, serían menos masivas que el Sol, por lo que aunque alcanzaran estados estables de combustión sus planetas deberían estar muy cerca de ellas para poder albergar vida, debido a su tenue brillo.

-En séptimo lugar aparece la distancia entre las estrellas, que afecta las órbitas e incluso la existencia de los planetas. La distancia promedio entre las estrellas de esta galaxia es de poco más de 5 años-luz. Si esta distancia fuera menor, la interacción gravitacional entre ellas sería tan fuerte que desestabilizaría las órbitas planetarias, lo cual crearía variaciones de temperatura en el planeta. Si fuera mayor, los elementos pesados provenientes de las supernovas estarían tan finamente distribuidos que nunca se formarían planetas como la Tierra. La distancia promedio entre estrellas es la justa para hacer posible un sistema planetario como el nuestro.

Los siguientes parámetros hacen referencia al Sol:

· En primer lugar debemos considerar la antigüedad del Sol. SI este fuera más joven no habría alcanzado la fase estable de combustión, y su luminosidad no sería constante. Sin embargo, si fuese más viejo, no sería suficientemente estable.
· En segundo lugar debemos considerar la masa del Sol. Si fuera mayor, las fuerzas de la marea de nuestro planeta afectarían a su periodo de rotación; pero si la masa fuera menor, el rango de distancias apropiadas para la vida sería muy estrecho.
· En tercer lugar tendremos en cuenta la localización en la galaxia: si el Sol estuviera más cerca del centro de la galaxia, la densidad y la radiación serían muy grandes; si la distancia al centro fuera mayor de la real no habría suficientes elementos pesados para construir planetas rocosos.
· Por último, consideraremos el tipo de estrella: si el Sol fuera más rojo o más azul de lo que es, habría en la Tierra una insuficiente respuesta a la fotosíntesis.

Los siguientes puntos tienen que ver específicamente con el planeta, en este caso la Tierra:

· Consideraremos primero, su distancia con respecto al Sol. Si estuviera más alejada del Sol, sería muy fría para el ciclo estable del agua y si estuviera más cerca sería demasiado caliente.
· Seguidamente, debemos prestar atención a su masa. Si tuviera más masa, la gravedad sería mayor y la atmósfera retendría fuertes cantidades de metano y amoniaco, letales para la vida; si la gravedad fuera menor la atmósfera perdería mucha agua.
· El grosor de las distintas capas que conforman la Tierra también es importante. Si la corteza fuera más gruesa captaría demasiado oxígeno de la atmósfera, y si fuera más delgada la actividad tectónica y volcánica sería muy intensa.
· En cuarto lugar, hemos de considerar su periodo de rotación. Si su periodo de rotación fuera mayor, las diferencias de temperatura serían demasiado grandes; si fuera menor, sería muy fuerte la velocidad de los vientos atmosféricos.
· Por último tendremos en cuenta la relación Tierra-Luna. Si la interacción de la Tierra con la Luna fuera más intensa, los efectos de la marea en la atmósfera, los océanos y el periodo de rotación serían muy severos; si fuera más débil, la órbita sería más oblicua con grandes inestabilidades climáticas.
Ni que decir tiene que podríamos seguir nombrando más y más parámetros que posibilitan la existencia de vida. Pero estos son suficientes para concluir que para que los seres humanos dotados de inteligencia, estemos aquí preguntándonos acerca del origen del Universo, ha sido necesaria una sucesión verdaderamente vertiginosa de casualidades favorables. Sólo somos una consecuencia más de las leyes que impertérritas dominan el universo. Heidmann llegó a una conclusión parecida que dice:
“Para conocer el universo, para emocionarse con su grandeza y embargarse de su belleza, sería preciso arrojar por la borda los tabúes, el sentido común y los prejuicios. Visto así, el hombre no aparece ya como la cima de la odisea cósmica, el ser cuya existencia desvelaría el sentido, sino como el fruto infinitamente precario y frágil de una grandiosa aventura de destino fantástico, como un delgado arabesco trazado sobre un cristal cubierto de escarcha, un trazo débil a merced de fuerzas inmensas que le sobrepasan y que disponen de él, una leve espuma sobre aguas turbulentas.”

-El Principio Antrópico Fuerte: Esta versión del Principio Antrópico, sostiene que existen múltiples universos o diversas regiones independientes de uno mismo, cada uno con su propia configuración inicial, y sus propias constantes y fuerzas fundamentales. La idea de una multitud de universos diferentes aparece en buen número de escenarios cosmológicos. En el modelo de inflación caótica de Andrèi Linde, por ejemplo, nuestro mundo es una “burbuja” en un cosmos mucho más grande, compuesto por una legión de burbujas análogas. Estos cosmos aparecen por medio de numerosos Big Bangs, se extienden y se desploman enseguida para desaparecer en Big Crunches, mientras que en otros lugares otros universos nacen y evolucionan. En ese «gran universo», generaciones de mundos como el nuestro se suceden indefinidamente.

Las leyes de la física no son necesariamente las mismas en cada una de estas burbujas. Cada burbuja podría tener su propio número de dimensiones espaciales y temporales. Sin embargo no es posible considerar un universo en el que no existan observadores inteligentes, porque si no, nadie podría constatar su existencia. Las constantes de cada universo deben ser tales que en algún momento de su evolución permitan la presencia de observadores que se maravillen ante él y den fé de su existencia.

-El Principio Antrópico Final: Esta versión ha sido calificada como no científica, pues se encuentra muy unida a los valores morales y a las creencias religiosas. Se define de la siguiente forma:

“Un modo de procesamiento inteligente de la información debe llegar a existir en el Universo y, una vez que aparece, nunca desaparecerá".

El principio antrópico (1ª Parte)

2009-01-27T06:38:00.000-08:00

A continuación os subo la primera parte de un ensayo que escribí hace tiempo que quedó 3º en unas olimpiadas de filosofía. Espero que lo disfruteis, pero sobre todo, que lo comenteis:

EL PRINCIPIO ANTRÓPICO
Introducción

Durante toda la historia de la humanidad, especialmente desde el origen de la filosofía occidental y del pensamiento racional, el hombre ha observado con devota fascinación la oscura y misteriosa bóveda celeste que se extiende grandiosa sobre la Tierra. El universo que conocemos es sólo la fina superficie de un vasto océano aún por descubrir. Sentimos la necesidad de explorar todos sus secretos, en cierto modo, para descubrir los nuestros... Si observamos cuidadosamente podremos distinguir botes flotando brillantes en la eterna noche, deambulando con rumbos diversos, establecidos por las leyes físicas, que se empeñan en instaurar un poco de orden en la gran profundidad. Las nebulosas transportan en su continuo movimiento, galaxias, estrellas, planetas... Cada galaxia está formada de gas, polvo y millones de estrellas, así que en cada una de ellas, podemos contar con millones de posibilidades de que aparezca la vida, pues cada estrella puede ser un Sol para algún otro ser vivo. Puede ser, pero en principio nosotros sólo conocemos un único sistema que albergue vida. En uno de los brazos de una galaxia espiral conocida como Vía Láctea, una pequeña islita en la inmensidad cósmica, se encuentra el Sistema Solar. Alrededor de nuestro Sol grandes mundos lo rodean continuamente, con órbitas casi circulares, encadenados por la ley gravitatoria. Plutón, de hielo y metano, custodiado por Caronte, recibe los tenues rayos del Sol desde su solitaria lejanía, mientras guarda las espaldas de los grandes titanes gaseosos, Neptuno, Urano, Saturno y Júpiter, todos ellos rodeados por numerosas lunas heladas. En el interior del sistema los planetas rocosos, más densos que los anteriores y mucho más pequeños, reciben los cálidos rayos solares con más intensidad, Marte, el planeta rojo, es velado celosamente por dos guardaespaldas, Phobos y Deimos, que puede que en algún otro tiempo guardaran la vida marciana, desaparecida en la actualidad. Sin embargo, debemos conformarnos hoy con observar su árida superficie rojiza y sus grandes tormentas arenosas.
Océanos de agua líquida, bosques exuberantes, desiertos dorados y cielos nitrogenados. En este escenario la vida se ha desarrollado en nuestro sistema. La Tierra, el planeta vivo. Desde aquí observamos el continuo ir y venir cósmico. Aquí comienza nuestra odisea...

Un poco de historia

En nuestro intento por descubrir y entender el universo, la especie humana ha experimentado un gran proceso de transformación y autoconocimiento. En la Antigua Grecia, un adelantado Aristarco de Samos establecía el sistema heliocéntrico, que situaba al Sol en el centro de las órbitas planetarias; sin embargo, pasó desapercibido. Cuatro siglos después, Ptolomeo establecía el sistema geocéntrico, que situaba a la Tierra en el centro de las órbitas planetarias, y con ella, a la especie humana.
La Tierra fue desplazada del centro del universo, finalmente, por Copérnico, que rescató la teoría heliocéntrica; Kepler, que explicó las órbitas planetarias mediante varias leyes y desarrolló la geometría celeste; Galileo, que defendió de forma acérrima la teoría copernicana y construyó el primer telescopio; y Newton, que desarrolló las leyes fundamentales de la dinámica y sentó las bases de la física clásica.
Tras estos descubrimientos, el nacimiento de la cosmología, ciencia que estudia la historia y la estructura del Universo en su totalidad, era inevitable.
Durante la primera mitad del siglo XX, Paul Dirac, jugó con las constantes físicas hasta obtener como resultado la edad del universo. Sorprendido llamó la atención de los físicos del momento, sin embargo, fue treinta años después cuando Robert Dicke, se asombrara de los resultados de su colega publicándolos en la prestigiosa revista Nature. Cada vez surgían nuevas conexiones entre las constantes universales y el estado actual del universo, lo cual se relacionó de forma casi automática con nuestra propia existencia. Por fin, en 1973, Brandom Carter, bautizó a esta serie de relaciones con el nombre de Principio Antrópico.

El Principio Antrópico en términos generales

La Tierra es, sin duda, un lugar excepcional. La vida se desarrolla con total normalidad siguiendo los ciclos vitales marcados por el periodo de rotación y traslación propios del planeta azul. Pero realmente, ¿es tan normal este desarrollo? Estamos tan acostumbrados a vivir que no nos percatamos de lo peculiar e increíble que resulta. Existimos en el seno de un profundo y oscuro universo, que esconde grandes secretos que se escapan a nuestra percepción. El universo que percibimos, tanto a gran escala como a escala diminuta, es sólo una pequeña parte de un todo mucho más grande que nos sobrepasa.
Según el Principio de Incertidumbre establecido por Heisenberg, la realidad que nosotros conozcamos estará siempre condicionada por unos determinados límites, establecidos por una naturaleza cambiante. Potentes radiotelescopios y microscopios electrónicos han aumentado nuestra capacidad perceptiva, permitiéndonos conocer las gigantes nebulosas que se arrastran por el cosmos y los diminutos quarks, que conforman la base de los elementos químicos.
¡Todo está tan bien calibrado…! cada constante física actúa en perfecta armonía con las demás, cada partícula ocupa el lugar correcto, cada reacción se desarrolla con impresionante precisión. Al observar esta abrumadora perfección, nos preguntamos inevitablemente, por su origen. Sabemos que este gran coloso oscuro aumenta cada vez más su tamaño, alimentado por una insaciable sed de conquista, desde hace 15 mil millones de años. ¿Qué ocurría antes de que el cosmos iniciara su gran odisea? Más allá todo son interrogantes, pero sabemos que en un momento de esa gran incertidumbre… ¡Boom!, o mejor dicho ¡Bang!, de una pequeña canica de densidad inigualable surgía este gran universo, mediante un proceso burlonamente denominado por Sir Fred Hoyle: “The Big Bang”.

La historia que transcurre un segundo después de la explosión es fascinante:

Aparecen las primeras partículas elementales y las primeras radiaciones, a temperaturas increíbles que superan los 1027 K, y que garantizan la simetría del vacío cuántico, ni que decir tiene, que en física no debemos considerar este vacío como tal, pues alcanza dimensiones que se escapan a la comprensión del sentido común. Aparecieron las primeras partículas y antipartículas, quarks y antiquarks, electrones y positrones, y los primeros bosones. Pero, en menos de una milésima de segundo, el universo experimentó un gran proceso de expansión que redujo su temperatura drásticamente, este periodo que rompió por completo la simetría establecida, se conoce como periodo inflacionario. Como consecuencia derivada de la inflación se formó una espesa sopa de protones, neutrones, electrones, fotones y mesones, a diez millones de grados. Tres minutos fue el tiempo necesitado para que las intensas reacciones termonucleares transformaran a los nucleones, agrupaciones de protones y neutrones, en núcleos que conformaron más tarde los elementos. Trescientos mil años después, una eternidad comparada con la escala cósmica que manejábamos hasta ahora, los electrones menos salvajes pudieron ser capturados por los núcleos, formándose así los primeros átomos de helio, hidrógeno, litio y deuterio, los componentes básicos de la materia cósmica. Sin embargo hubo de esperar 1000 millones de años hasta que surgieran las primeras galaxias, y comenzara la andadura cósmica, regida por las leyes de la física, originando hermosos y complejos sistemas planetarios, que 15 mil millones de años después serían observados por una especie muy peculiar de un pequeño planeta azulado.
Nuestro origen es el universo, provenimos de él y sentimos la necesidad de volver y resguardarnos en su gran inmensidad, pero además no queremos creer que somos los únicos que lo contemplamos. Queremos creer que en remotos mundos existen seres inteligentes, tecnológicamente avanzados, que como nosotros emplean todos sus esfuerzos en la búsqueda de otra especie vital.

El astrónomo estadounidense Frank Drake ha propuesto una fórmula, para estimar el número N de civilizaciones inteligentes tecnológicamente avanzadas susceptibles de estar presentes en nuestra galaxia. Esta fórmula se basa en nuestro conocimiento de los procesos que van de la astrofísica a la biología.

N = R* x fp x ne x fi x fc x fl x L

Donde,
N = Número de civilizaciones comunicativas.
R* = Número de estrellas en formación (parecidas a nuestro Sol).
fp = La fracción de esas estrellas que tienen planetas.
ne = Número de planetas como la Tierra, por sistema planetario.
fi = La fracción de esos planetas donde se desarrolla la inteligencia.
fc = La fracción de esos planetas capaces de comunicarse.
fl = La fracción de esos planetas donde se desarrolla la vida.
L = El tiempo de vida de las civilizaciones capaces de comunicarse.)

Ignoramos la mayor parte de los parámetros, sobre todo de los biológicos(fl a fc ). Por lo tanto, y de momento, debemos reducir los varios miles de millones de estimaciones a una única unidad, basándonos en lo que conocemos. Sin embargo debemos atribuirle el mérito de intentar racionalizar una cuestión tan compleja estableciendo los distintos parámetros que intervienen en ella.
Si atribuimos a cada variable un valor que nosotros no consideremos muy descabellado, obtenemos que el contacto entre dos civilizaciones tecnológicamente muy avanzadas no es muy raro. Para Fermi, sin embargo, esto no está tan claro, porque si hay muchas civilizaciones ajenas a la nuestra, por qué no las detectamos. Esto se conoce como Paradoja de Fermi, y se explica mediante el Principio de Fermi:

“La creencia común de que el Universo posee numerosas civilizaciones avanzadas tecnológicamente, combinada con nuestras observaciones que sugieren todo lo contrario es paradójica sugiriendo que o bien nuestro conocimiento o nuestras observaciones son defectuosas o incompletas.”

Para Fermi, el hecho de no encontrar ninguna otra forma de vida es descorazonador, pues ha llegado a la conclusión, de que el final último de las civilizaciones tecnológicamente avanzadas, está marcado por el desarrollo de su potencial autodestructivo.

Bastones mágicos y nubes voladoras

2009-01-17T08:37:00.000-08:00

Para Chompo

Bola de dragón es la mejor serie anime de todos los tiempos. Del genio de Akira Toriyama han nacido personajes que pasarán a la historia, y que todos recordaremos con cariño: Son Goku, Piccolo, Vegeta, Chichí, Son Gohan, Son Goten, Bulma, Krylin… Ha triunfado en todo el mundo, pero le ha costado, pues ha sido en sus comienzos, una de las series más censuradas, ya que los "papis y mamis" se quejaban a las cadenas de televisión y a las asociaciones de consumidores, por el alto contenido en violencia de la serie (quien la haya visto sabe que eso es una exageración...), condenando a sus hijos a ver dibujos mediocres hasta que las aventuras de nuestro niño favorito fueron reemitidas, siempre con uno de los niveles más altos de share registrados en España. El ejemplo más evidente de su éxito es que hoy en día, 20 años de su primera aparición, sigue siendo emitida por cuatro que ofrece, no uno, sino dos episodios consecutivos, desbancando al resto de series como naruto, capitán tsubasa, saint senya o sailor moon, entre otras.

Foto de familia (Imagen obtenida de: http://es.geocities.com/gorbaches/dragonball1.jpg)

Pero además, contiene elevadas dosis de ciencia-ficción: poderosos guerreros del espacio, bolas mágicas, dragones, viajes estelares, e incluso viajes temporales.

Son Goku, protagonista principal de la historia, es el guerrero legendario (aunque esto ha sido muy discutido, ya que según las películas ese título le corresponde a Broly), llegado a la Tierra en una cápsula cuando era un bebé desde su planeta natal. Tras la muerte del que fue su maestro de artes marciales y padre adoptivo, llamado Son Gohan Ojichan, Goku se encuentra con Bulma, una niña de 14 años que le cuenta la historia de las bolas mágicas, las cuales según la leyenda, al ser reunidas en el mismo lugar, permiten invocar al Dragón Mágico y pedirle deseos. Juntos, comienzan una aventura llena de peligros en busca de dichas bolas. Durante su camino encontrarán aliados, y Goku será entrenado por muchos maestros obteniendo nuevos poderes y artilugios para aumentar sus habilidades.

En esta primera etapa de la serie, Son Goku es un niño pequeño (con cola de mono) que ya da muestras de poseer unas grandiosas habilidades para las artes marciales, propias de su pueblo, los Saiyan, guerreros por naturaleza, se caracterizan por tener el pelo negro, poseer una fuerza y resistencia superiores y transformarse en monos gigantes (Ohzaru) al observar la luna llena durante un corto periodo de tiempo.

Yo también quiero una cola de mono (Imagen obtenida de: http://www.cartonionline.com/immagini/dragonball/goku/goku08.jpg)

La leyenda de las bolas mágicas (Imagen obtenida de: http://i189.photobucket.com/albums/z91/Miklo_Mora/Dragon%20Ball/imagenes-dragon-ball-2-peq.jpg)

Dos de los instrumentos que Goku utiliza durante este periodo de la serie son el bastón mágico y la famosísima nube Kinton.

-Bastón mágico
Esta arma, que el pequeño héroe lleva colgada a la espalda por un cordón, tiene la peculiaridad de poder estirarse según los deseos de su dueño. Presenta además una gran resistencia a los golpes y una gran flexibilidad.

Goku con su bastón (Imagen obtenida de: http://www.geocities.com/tokyo/shrine/9561/bmdg.gif)

En uno de los capítulos, tras el grito de Goku de “¡Bastón, alárgate!, éste se estira hasta llegar a la luna. Suponemos que la longitud inicial del arma es de 50 cm, es decir, 0,5 m. La distancia entre la Tierra y la Luna son 384.400, que es la longitud final del bastón, es decir, 384.400.000 m. Como el arma es cilíndrica podemos hallar su superficie de apoyo y su volumen:

Si suponemos que la densidad es la misma y que la masa inicial del bastón es de 500 g, es decir, 0,5 Kg, tenemos:

Ahora suponemos que la masa de Goku es de 40 Kg y que el bastón puede levantar hasta 80
Kg. El valor total de la masa que debe levantar y mantener el bastón sin romperse es la suma de su masa y la de Goku. Con estos datos calculamos la fuerza relativa para la masa del bastón mágico:

Con ese valor de fuerza relativa, no es posible que el bastón aguante ni su peso ni el de Goku, debe tener como mínimo un valor para la fuerza relativa de 1. Si suponemos que el bastón sin estirar puede soportar ya la masa de Goku, que habíamos dicho que era de 40 Kg, entonces la fuerza relativa inicial del bastón tiene un valor de 80:

A partir de este dato, podemos determinar la longitud máxima que puede alcanzar la vara:

Vemos que la máxima longitud que puede alcanzar son 40 m, demostrando con este dato que Goku no podría usar su bastón mágico para llegar al satélite terrestre. De todas formas, a una altura tan considerable, la vara no sería estable. Las corrientes de aire son caprichosas y fuertes, y lo más probable sería que debido a su efecto sobre el bastón, este comenzara a balancearse, no ya rompiéndose, pero sí doblándose, con lo que su centro de masas quedaría desplazado y se precipitaría contra el suelo arrastrando con él al joven saiyan.

-Nube Kinton

Esta graciosa nube mágica permite a Goku surcar los cielos según su voluntad. Como es mágica vamos a suponer que debido a su poder la nube sabe siempre en qué dirección y a qué altura desea volar Goku, pero aún así hay algún detalle que no acaba de convencer a los lectores avispados.

Goku y la nube (Imagen obtenida de: http://www.dragonballworld.it/oggetti/kinton.jpg)

Al elevar nuestras cabezas al cielo nos topamos muchas veces con unas grandes masas blancas de vapor de agua, las nubes. Es evidente que para mantenerse allí deben tener una densidad menor que la del aire. Para nuestro estudio vamos a suponer que Goku se desplaza con su nube Kinton entre una altura de 0 m, el nivel del suelo, hasta una altura de
2000 m, zona en la que se concentra la mayor parte del oxígeno de la atmósfera, y suponemos también que este gas es imprescindible para el pequeño guerrero.

Teniendo en cuenta que la nube Kinton es amarilla, tiene forma de algodón y que se desplaza por una zona baja, llegamos a la conclusión de que debe tratarse de un trozo de una gran concentración mágica de estratocúmulos, nubes constituidas por gotas de agua, que se forman por convección.

Para calcular la densidad del aire seco y de una nube situada a 2 Km de altura, utilizamos la ley de los gases ideales:

Para el aire seco, suponemos que a esa altura, el valor de la temperatura es de 275,15
K, el valor de la presión es de 79.495 Pa y tomamos para R el valor de 287 J/K*kg:

Para el vapor de agua puro, si tomamos un valor de la constante R de 461 J/K*kg

Como en una nube el porcentaje de vapor de agua es del 0,9 % , debemos calcular la presión parcial del vapor de agua:

El valor de la densidad de la nube obtenido es menor que el del aire, por lo tanto, nuestra nube permanecerá flotando.

Si calculamos la masa de una nube, suponiéndole una forma cúbica y tomando para el valor del ancho, el largo y el alto, el valor de 1 Km, tenemos:

Obtenemos la exorbitante cifra de 1000 millones de kilogramos. Si calculamos ahora la masa de nuestra pequeña nube kinton, y suponiendo que tiene la misma densidad que la nube real y que mide 1 m de ancho, 1 m de largo, y 1 m de alto, y aproximando su forma a la de uncubo, el volumen de nuestra nube es 1 m3. Podemos calcular su masa:

Parece que nuestra nube kinton no sería muy pesada en comparación con una nube normal. En las ecuaciones precedentes, las que hemos utilizado para calcular la densidad del
aire seco y de la nube vemos que dicha densidad es sensible a muchos factores que varían con la altura: a medida que descendemos disminuye la presión y la temperatura de la atmósfera varía según el siguiente gráfico:

Capas de la atmosfera (Imagen obtenida de:http://www.colegiosabiduria.com/Ejercicios/2b/CTMA/atmosfera/capesatmosfera.jpg)

Aunque también observamos que a una misma temperatura, lo único que diferencia al aire seco del vapor de agua es la constante R. Que la densidad de una nube sea menor que la del aire dependerán entonces del porcentaje de vapor de agua que le corresponda. Como aproximación, concluimos que cuanto mayor sea el porcentaje de vapor de agua, menor será la densidad de nuestra nube. Así, nuestra nube Kinton puede variar la altura a la que se desplaza variando su porcentaje de vapor de agua. Cuando quiere bajar, capta gotitas de agua, y cuando quiere subir, aumenta mucho su velocidad para que se evapore parte del vapor de agua.
Bueno, habiendo solucionado el tema de por qué la nube kinton puede variar su altura a voluntad de Goku, ahora sólo nos queda despejar dos incógnitas, ¿cómo puede desplazarse a velocidades tan grandes? y ¿por qué sólo puede transportar a personas de buen corazón? Ambas preguntas se contestan de la misma manera: la nube es mágica. Al moverse a grandes velocidades puede permitir, o no hacerlo, según su voluntad que se evapore parte del vapor de agua. A la hora de transportar a alguien, el argumento es el mismo: a fin de favorecer a las personas de corazón puro y principios firmes, les permite disponer de sus poderes, mientras que deja en tierra a las personas mezquinas o egoístas, que no merecen tales facilidades. Me pregunto qué criterios utilizará para determinar la bondad o maldad de la gente, si fuera mi opinión lo que contara, sólo dejaría subir a los niños.

Goku vuela contento (Imagen obtenida de: http://www.fantasymundo.com/galeria/imagenes/introduccion-manga/dragonball01.jpg)

Para acabar, os pongo unos vídeos de la serie. El primero es el opening en español de la primera temporada, el segundo es el ending de dragon ball z, y el último, es el rap de Porta(Dragon Ball Rap):

Ala, ahora todos a buscar las bolas mágicas ;-)

¡Bombas! ¡Lo estamos perdiendo!

2009-01-15T07:33:00.000-08:00

La historia del centro de nuestro universo

El Sol es vida. ¿Quién no ha oído esta frase alguna vez, sobre todo en verano? Antes también se llevaba la de “El Sol es salud”, pero en la actualidad, ya no está tan bien considerada…En realidad, es cierto que el Sol es vida. Nuestra existencia sólo es posible gracias a diversos factores, pero entre ellos destaca la presencia de nuestra estrella y la distancia que nos separa de ella (1 UA ó 150 millones de Km).
El Sol es una estrella enana, de clase espectral G, que dentro del diagrama de Hertzsprung-Russell, se encuentra en la secuencia principal, tal y como se muestra en la siguiente ilustración:

Diagrama H-P (Imagen obtenida de: http://www.cpia.org/doc/stelorig2.png)

Nuestro querido Sol dejó de ser una protoestrella (periodo de evolución estelar que transcurre desde que una nube molecular de hidrógeno, helio y partículas de polvo se contraen para formar una estrella de la secuencia principal) hace aproximadamente 4500 millones de años, cuando comenzó a producirse en su núcleo la reacción de fusión, mediante la cual, los átomos de hidrógeno se transforman en átomos de helio desprendiendo una gran cantidad de energía. Sin embargo, aunque parezca mucho tiempo aún es joven, y se supone que seguirá produciéndose dicha reacción de manera estable durante otros 5000 millones de años.
Una vez que el Sol agote todo el hidrógeno del núcleo, habiéndolo transformado en helio, la presión no podrá sostener las capas superiores. Como consecuencia, el núcleo se contraerá gravitacionalmente, elevando la temperatura de las capas adyacentes, y del propio núcleo, generando de esta manera un exceso de energía. Dicho exceso, permitirá que comience la reacción de fusión del helio en elementos más pesados, y que las capas exteriores del Sol tiendan a expandirse y enfriarse, convirtiéndose así en una gigante roja, fuera ya de la secuencia principal.
Iniciada ya esta nueva etapa, que durará aproximadamente 2 millones de años, mucho menos que la vida de la fase principal, ocurrirán varios hechos interesantes que determinarán cuál será el final que le espera a la estrella más importante de nuestro firmamento. Cuando la temperatura del núcleo alcance aproximadamente 100 millones de kelvin, comenzará a producirse la citada fusión del helio en carbono, mientras alrededor del núcleo se sigue fusionando hidrógeno en helio. En esta etapa, la fusión del helio hará que la estrella se contraiga, disminuyendo su brillo a la vez que aumenta su temperatura, convirtiéndose así el Sol en una estrella de la rama horizontal (http://es.wikipedia.org/wiki/Rama_horizontal).
Cuando se agote el helio del núcleo, se iniciará una nueva expansión del Sol, pero en este caso, la presión ejercida sobre el núcleo será demasiado pequeña como para permitir la fusión del carbono y del oxígeno que resultaron de la fusión del helio, y el núcleo se convertirá en una bola inerte, alrededor de la cual sí que seguirán produciéndose las reacciones de fusión del helio. Aún así, la presión conferirá a la materia del núcleo propiedades cuánticas especiales, debido a la gran concentración de electrones. Este tipo de materia se denomina degenerada, y tiene una densidad 100.000 veces mayor que la densidad actual del Sol, la cual es, por cierto, muy parecida a la del agua.

Ahora nuestro Sol se convertirá en una gigante roja de la rama asintótica gigante(http://es.wikipedia.org/wiki/Rama_asint%C3%B3tica_gigante).
Esta fase, llamada fase RAG, se divide en dos partes: la RAG temprana (RAG-T) y la RAG con pulsos térmicos (RAG-PT). Durante la fase RAG-T la fuente principal de energía de la estrella es la fusión del helio alrededor del núcleo degenerado. Durante esta fase, el Sol se hinchará absorbiendo varios planetas, entre los cuales es muy posible que se encontrara la Tierra. Cuando el helio de la zona que rodea al núcleo se agotara, comenzaría la fase RAG-PT. En esta fase, la estrella extraería su energía de la fusión del hidrógeno en helio en una capa aún más externa. No obstante, en un proceso conocido como flash de helio, una vez cada cierto tiempo (10.000 a 100.000 años), la capa de quemado de helio volvería a encenderse. Estos flashes duran poco tiempo pero inducen una gran inestabilidad en la estructura interna de la estrella. En este punto, la estrella se mueve en la rama central del diagrama H-R, aumentando y disminuyendo su luminosidad. Esta fase durará unos cientos de miles de años.
La mayor parte de la masa de la estrella se perderá como consecuencia de la eyección de la masa de las capas más externas de la misma y por los vientos solares. Al final, nuestra estrella eyectará una masa de gas para transformarse en una nebulosa planetaria, mientras el núcleo remanente de la estrella, formado principalmente por materia degenerada de electrones no se podrá contraerse más, y se enfriará lentamente transformándose en una enana blanca, con una masa final igual a la mitad de su masa actual, habiéndose perdido el resto en forma de vientos violentos y eyecciones de masa coronal. El Sol, ya convertido en enana blanca se enfriará rápidamente al principio y más lentamente al final, hasta que deje de brillar, convirtiéndose en una enana negra, una masa fría de materia degenerada.
Este es el futuro que le espera a nuestra estrella, ni más ni menos. Así es la vida, y el caminar del universo nunca detiene su marcha, por muy importantes que nos creamos o que creamos que es el sistema solar.

Preparados…¡Sunshine!
Alerta solar (“Sunshine”, 2007) es la peor película de ciencia-ficción que he visto. No soy muy dada a expresar mi opinión sobre las escenas o películas que analizo, pero en este caso es necesario, y he de enviar una advertencia clara a todos mis lectores: ¡No la veáis! Si ya la habéis hecho, siento no haber llegado a tiempo para avisaros.
Como es tan mala, en esta ocasión ha sido necesario haceros una pequeña introducción teórica sobre la vida del Sol, para que tengáis los conceptos más o menos claros y que no os confundan las extrañas e hilarantes ideas que Danny Boyle quiso plasmar en el filme.
El argumento de la película gira en torno a que el Sol se muere, la intensidad de la luz que nos llega es cada vez más baja, y la Tierra ha entrado en un estado de “Invierno solar”. De mantenerse esta situación, nuestro planeta sería inhabitable. Afortunadamente aparece una teoría, según la cual, una bomba nuclear (“construida con todos los materiales fisibles de la Tierra” palabras textuales de Capa, uno de los protagonistas) del tamaño de Manhattan lanzada dentro del Sol podría reactivarlo. La primera misión que lo intentó, el Icarus I falló. Ahora, una segunda nave TRIPULADA, el Icarus II, emprenderá un segundo intento. El destino de la Tierra y de todo el sistema solar está en sus manos…

Cartel promocional de la película (Imagen obtenida de: http://usuarios.lycos.es/cinelandia/Sunshine.jpg)

Lo primero que debería llamarnos la atención es que la nave va tripulada. Mandan una nave al Sol, en una misión con altas posibilidades de fracaso para salvar la Tierra, que no es poco, con un montón de gente dentro, y además, sólo uno sabe encender la bomba. Racionalmente, pensado con calma, esto no tiene lógica. En la vida real que vivimos, no se haría nunca nada parecido. Se mandaría una nave programada y punto. Pero claro, desarrollar un guión para una película sobre una nave que tiene que ir al Sol, y que resulte interesante sería complicado. Así que, en este caso, el elemento humano está justificado por la falta de creatividad de los guionistas. Aún así, la trama deja mucho que desear y tiene muchos detalles extraños, místicos por así decirlo, que intentan darle un poco de emoción o quizás un significado filosófico.
Dejando de lado este tema, ya hemos visto en la introducción que el proceso que permite que una estrella viva es el proceso de la fusión del hidrógeno en helio, y posteriormente, la fusión del helio en otros elementos más pesados. Tirarle una bomba con elementos fisibles a una estrella, es como intentar encender un mechero de rosca con un alfiler, una ridiculez. A lo mejor, una bomba como esa asusta mucho aquí en la Tierra, en la que sus efectos serían absolutamente devastadores, pero para un cuerpo de 700.000 Km de radio y una masa 330.000 veces la masa de la Tierra, tirarle una bomba de 7,5 Km de radio, pues resulta ligeramente irrisorio.
Por otra parte, la historia de la película parece desarrollarse en un futuro próximo, y como sabemos, para que el Sol comience a enfriarse y “morir”, faltan aún 5000 millones de años. Puede que la película transcurra en ese tiempo, pero parece muy improbable que nuestra especie pueda sobrevivir tanto tiempo. En el caso de que así fuese, el enfriamiento del Sol vendría acompañado del consiguiente aumento de la superficie del mismo, para convertirse en una gigante roja. Como consecuencia de dicho crecimiento, la Tierra probablemente sería engullida, como ya comentamos, así que, la condenada bomba no les salvaría de nada. Otras posibles soluciones más coherentes, pero no por ello más plausibles, podrían ser desviar la órbita de la Tierra, tomar una muestra de la población mundial, un conjunto de seres humanos y enviarlos al espacio a conquistar otro planeta habitable en un sistema relativamente joven, o enchufar una inyección de hidrógeno al núcleo del Sol, en una misión no tripulada, por supuesto, para que siga utilizando dicho combustible.
La primera opción de desviar la órbita del planeta se me antoja absolutamente imposible. Enviar gente en una nave sería una opción más razonable, podría crearse un microecosistema dentro del vehículo espacial y dejar que la vida se desarrollara allí de forma parecida a la de un planeta, hasta alcanzar otro sistema utilizando para ello un motor warp, que en 5000 millones de años supongo que ya se habrá desarrollado. Por último, la inyección de hidrógeno no podría ser porque se necesita una cantidad demasiado grande como para poder recopilarla y enchufársela al Sol, y saldría más rentable buscar otro sistema solar, por mucho cariño que le tengamos al nuestro.
Para que os hagáis una idea, nuestra estrella fusiona cada segundo 654.600.000 toneladas de hidrógeno en 650.000.000 toneladas de helio. El resto, 4.600.000 toneladas, se transforman en energía de radiación. Para saber aproximadamente cuál es el valor de esa energía podemos valernos de la famosísima ecuación de Einstein, E=m·c^2 :

E=(4,6·10^9) Kg ·(3·10^8 m/s)^2 = 4·10^26 J/s

Sin embargo, el Sol es esférico y emite en todas las direcciones del espacio, por otro lado, la Tierra no es muy grande en comparación, así que la porción de energía que nos llega es muy pequeña, de hecho, es aproximadamente 1 parte en 2 billones. Si sabemos que 1 KW·h equivale a 3.600.000 J, y hacemos la cuenta, concluimos que el Sol entrega al espacio 3,8·10^26 W, de los cuales la Tierra absorbe 1,7·10^17 W, es decir, el 0, 000000045% de la energía solar. Además, el 30 % de la energía recibida es reflejada al espacio por la atmósfera, con lo que al final, llega a la superficie de la Tierra aproximadamente un promedio de 1000 W/m^2.

Distribución de la radiación en la superficie de la Tierra (Imagen obtenida en: http://www.ilustrados.com/publicaciones/multimedia/hu-6001.jpg)

En el caso de que disminuyera la cantidad de radiación solar que llega a la superficie de la Tierra estoy convencida de que habría muchas cosas que cambiarían en el clima del planeta, y es probable que las condiciones de vida se volverían más duras, pero no tanto como para no ser soportables. De hecho, tengo confianza en que una especie como la nuestra se las apañaría para poder sobrevivir a un cambio drástico en sus condiciones de vida, pero si esta disminución de la radiación se produjera por la muerte inminente del Sol, ya no tendríamos prácticamente opciones, es algo que no podemos controlar, fuera totalmente del alcance de nuestras posibilidades.

El teletransporte (2ª Parte)

2009-01-11T07:30:00.000-08:00

La física del teletransporte
En la primera parte del artículo hablamos ya de la filosofía del teletransporte y de todo lo que conlleva. Ahora es momento de aportar un poco de física al asunto. Se han planteado varias formas de teletransporte, que trataremos a continuación, aunque siento desanimaros antes de empezar, pero sigue siendo imposible realizar dicha proeza.

Teletransporte cuántico

En general, los científicos no habían tomado nunca en serio el tema del teletransporte, porque se pensaba que violaba el principio de incertidumbre de Heisenberg, según el cual, en la mecánica cuántica nos es imposible conocer exactamente, en un instante dado, los valores de dos variables canónicas conjugadas de forma que una medida de ellas implica una total indeterminación en la otra. Así que, aunque uno tomara datos, nunca tendría suficiente información para realizar una copia. Este argumento parece ser bastante potente como para impedir la posibilidad del desarrollo del teletransporte. Sin embargo, un grupo internacional de 6 científicos lograron en 1993, utilizando un principio muy paradójico de la mecánica cuántica, conocido como el efecto Einstein-Podolsky-Rosen, salvar el obstáculo planteado por Heisenberg.
Para ello, lo que hicieron, de forma muy resumida, es escanear parte de la información de un objeto A, que es el que se desea teletransportar, mientras transportamos la información no escaneada, utilizando el efecto EPR, a otro objeto C, que nunca ha estado en contacto con A. Después, aplicándole un tratamiento especial a C, podemos conseguir que alcance el mismo estado que tenía A, antes de ser escaneado. A ya no existe, porque una vez que tomamos la información que nos interesa, se divide, y no es el mismo objeto, así que al final, nos quedamos sólo con C, que se encuentra en el mismo estado inicial que A, así que hemos conseguido el teletransporte y no sólo una mera réplica, tal y como muestra la siguiente ilustración:
Ilustración obtenida de: http://www.research.ibm.com/quantuminfo/teleportation/

Sin embargo, en la figura anterior, vemos algo extraño. Parece que para realizar el proceso comentado en el párrafo anterior, es necesaria la participación de un tercer objeto B, que interactúa primero con C y después con A. Aunque nuestro sentido común nos dice que para transmitir información desde A hasta C, B debe interactuar en primer lugar con A. Lo que ocurre se denomina “Correlación EPR” o “entrelazamiento cuántico”. De hecho, en la década de los sesenta, John Bell demostró que dos partículas correlacionadas, que han estado en contacto en algún momento, y luego son separadas pueden exhibir comportamientos fuertemente relacionados, de forma que no pueden ser explicados por la estadística clásica. Además, sabemos que la correlación EPR, nos permite enviar un mensaje controlable y con significado concreto. Así, primero tenemos B y C entrelazadas cuánticamente. Luego las separamos y enviamos C a la estación receptora y B a la estación emisora donde entra en contacto con A, el objeto que se va a teletransportar, y se escanean
juntos. La información escaneada se envía a la estación receptora donde está C, y después de un proceso, llega al mismo estado inicial que A.

El teletransporte cuántico no puede transportar ni materia ni energía, ni siquiera permite transmitir información a mayor velocidad que la luz, pero es muy útil en comunicación y computación cuántica.

Hasta el momento, un grupo de investigadores de la Universidad de Innsbruck y otro grupo de Roma, han demostrado que es posible transferir las propiedades de una partícula cuántica a otra aunque se encuentren en lugares opuestos de la galaxia. Además, ahora los investigadores del instituto Max Planck en Garching y del Niels Bohr en Copenague, han conseguido transferir de manera exitosa el estado cuántico de un haz de luz a un conjunto de átomos de tamaño macroscópico. Este equipo de investigadores liderado por el Prof. Ignacio Cirac y el Prof. Eugene Polzik ha mostrado que el estado cuántico de un pulso de luz puede transferirse a un objeto macroscópico compuesto por un conjunto de 1012 átomos. Este es el primer caso exitoso de teletransporte entre objetos de diferente naturaleza y no sólo es importante en física fundamental sino para posibles aplicaciones en computación cuántica y en el cifrado cuántico. De todas formas, que nadie se emocione todavía, que de esto a teletransportarnos a nosotros mismos falta todavía un buen trecho.

Teletransporte macroscópico Agujeros de gusano

Los agujeros de gusano o puentes de Einstein-Rosen son puentes espacio-temporales que conectan dos puntos del universo, dos extremos estarían unidos por una especie de garganta. La materia o la energía entrarían por uno de los extremos, el agujero negro, y saldrían por el otro extremo, el agujero blanco. En teoría, estos agujeros, constituirían atajos, pudiendo trasladar la materia o la energía no sólo en el espacio, sino también en el tiempo. Nosotros sólo estudiaremos la posibilidad de trasladar cosas en el espacio. La existencia de estos agujeros de gusano la predice la teoría de la relatividad. Aún así, se conocen varios tipos de agujeros de gusano:

Imagen obtenida de: es.wikipedia.org/wiki/Usuario:Genio01

-Agujeros de gusano atravesables: Los agujeros de gusano atravesables de Lorentz, nos permitirían viajar de una zona a otra del mismo universo, es decir dos posiciones existentes del mismo universo, que se podrían encontrar en el mismo tiempo o no, empleándose para dicho desplazamiento un tiempo notablemente más pequeño que si no se utilizara el atajo. Como hemos podido deducir, estos agujeros permitirían tanto los viajes espaciales como los viajes temporales. Estos agujeros de gusano tendrían masa negativa y se consideran franqueables en ambas direcciones (pasado y futuro). Topológicamente, su descripción no es nada trivial. Se dice que en una región compacta del espacio-tiempo existe un agujero de gusano cuando su conjunto frontera es topológicamente trivial pero cuyo interior no es simplemente conexo.

-Agujeros de gusano de Schwarzschild: Estos agujeros son nexos que unen áreas de un universo con áreas de otro diferente. Las áreas que unen dichos agujeros podrían ser los modelos de las soluciones de vacío en las ecuaciones de campo de Einstein, uniendo un modelo de agujero negro con un modelo de agujero blanco. Sin embargo, se demostró que este tipo de agujero de gusano es inestable. Caracterizar este tipo de agujeros no resulta nada sencillo. Podemos imaginar para ello, que un universo “recién nacido” está unido por el cordón umbilical con su universo progenitor.

La plausibilidad de los agujeros de gusano no es clara, porque además de ser inestables, para poder existir requieren de la existencia de la materia exótica, materia con densidad y masa negativa, de la que hay escasas evidencias (ver http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Casimir). Aún así, podemos verlos utilizados como recurso en películas como El único (“The One”, 2001) en la que el protagonista los usa para transportarse dentro de 125 universos distintos, o Contacto(“Contact”,1997) en la que una civilización avanzada de un planeta que orbita en torno a Vega envía a la Tierra las instrucciones de cómo construir un agujero para trasladarse. Hay dos películas El planeta del Tesoro (The treasure planet, 2002) y Stargate (1994), en las que aunque no se menciona explícitamente, se utilizan portales que adecuadamente accionados, abren puertas a otros puntos distantes de la galaxia.

Imagen obtenida de: http://www.musicweb.uk.net/film/2003/Jan03/treasure_planet.jpg

Máquina teleportadora:

La siguiente opción que se nos presenta es la utilización de máquinas teletransportadoras clásicas, de las que aparecen a menudo en las películas de ciencia ficción, aunque en este apartado también encontramos varias formas de usarlas.

Escanner y…¡copia!

Esta es básicamente la idea que se presenta en la película “The Prestige”, de la que ya comentamos algo en la primera parte del artículo. Se trata de colocar el objeto que se desea teletransportar en una cámara, escanearlo y obtener toda su información. Cuando decimos toda es justo eso lo que queremos decir. La posición de cada uno de los átomos que componen el objeto y su estado cuántico. Necesitamos toda la información de la energía de dicho objeto. Después, almacenaremos toda esa información codificada en el lenguaje binario en un superordenador, y la retransmitiremos al lugar de destino, donde, contando con átomos iguales a los iniciales, procederemos a reconstruir dicho objeto en otro lugar distinto. Este método sólo nos proporcionaría copias, y probablemente nunca perfectas, así que, sería más bien una máquina clonadora y no una máquina teletransportadora.

Piezas de Lego

En este caso lo que proponemos es que, una vez introducido el objeto en la cámara emisora, se produzca el escáner que recoja toda la información acerca del mismo. Después se desintegrará, o mejor dicho, se desmontará cual piecitas de Lego, en sus átomos más pequeños, y éstos serán enviados, a la cabina receptora donde, por supuesto será reconstruido el objeto con total fidelidad, sin perder nada. Esta última idea es la que se utiliza en Star Trek, con su famoso transportador. En la serie
se utilizan dos tipos de transportadores, los transportadores de carga, que se utilizan para transmitir objetos inanimados, y los transportadores de personas. En general, dichos transportadores no pueden usarse cuando están activados los escudos deflectores, no me preguntéis por qué, cosas de su avanzadísima ciencia. El esquema del transportador de personas se muestra a continuación:

Imagen obtenida de: http://img123.imageshack.us/img123/711/transporterzt6.jpg

Como se puede observar, cuenta con un compensador de Heisenberg, en teoría utilizado para burlar el Principio de Indeterminación de Heisenberg, del que ya hablamos, aunque hasta el día de hoy, nadie ha sabido explicar cómo funciona. El transportador, en general está formado por la consola del operador, una plataforma de transporte, un explorador de imagimática molecular elevada(¿quién inventará los nombres?), bobinas de estimulación primarias y bobinas de fase de transición. Sobre la cubierta de la nave cuenta con un contenedor temporal con un biofiltro, y en el casco externo, la nave incorpora varios emisores para reforzar la emisión del rayo transportador. En la serie, normalmente, primero se verifica y se programa un destino, que no puede encontrarse demasiado lejos. Después se escanea a nivel cuántico a la persona que desea ser teletransportada, y, prácticamente en el acto se la convierte en una corriente de materia, proceso determinado por un rayo de confinamiento anular. Se almacena la corriente de materia, se envía, y la persona se recompone en el lugar de destino. Suena maravilloso, qué pena que no sea plausible. El tema lo analiza en profundidad Lawrence Krauss, en su libro “La ciencia de Star Trek”, en el que afirma “si se quisiera descomponer a alguien en partículas elementales tendría que calentar el cuerpo hasta medio millón de grados. El hecho de escanear y almacenar la información resulta desalentador”. “Tendríamos que alinear 10 000 años luz de discos de 100 gb para que existiese esa posibilidad”
Bien, amigos, de momento, esto es todo, aunque supongo que lo iré completando a medida que se alcancen nuevos logros en el mundo de la teleportación cuántica. Sólo me queda añadir: “¡Transpórteme, Scotty!”

Consultas:

http://www.monografias.com/trabajos16/principio-de-incertidumbre/principio-de-incertidumbre.shtml (6-1-2009)
http://www.astrocosmo.cl/anexos/p-incertidumbre.htm (6-1-2009)
http://www.fas.org/sgp/eprint/teleport.pdf
http://www.galeon.com/fisicaficcion/aficiones8154.html (9-1-2009)
http://es.wikipedia.org/wiki/Teleportaci%C3%B3n_Cu%C3%A1ntica (10-1-2009)
http://www.redcientifica.com/doc/doc200301240001.html (10-1-2009)
http://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_de_gusano (10-1-2009)
http://www.astroseti.org/vernew.php?codigo=280 (10-1-2009)
http://diariodeunjabali.com/archivos/categorias/ciencia/avances_en_el_teletransporte_cuantico.html (10-1-2009)
http://www.terceracultura.net/tc/?p=584 (10-1-2009)
http://neofronteras.com/?p=691 (10-1-2009)
http://www.iac.es/galeria/hcastane/memex/AgujerosGusano.htm (11-1-2009)
http://www.disneylatino.com/FilmesDisney/El_Planeta_del_Tesoro/home.html (11-1-2009)
http://axxon.com.ar/not/115/c-115InfoTeleportacion.htm (11-1-2009)

El teletransporte (1ª Parte)

2009-01-06T02:01:00.000-08:00

En el ámbito de la ciencia-ficción, uno de los recursos más utilizados es el teletransporte, que es un método utilizado para mover, de alguna forma para nosotros desconocida, objetos desde un lugar inicial hasta otro final, de forma casi instantánea, sin tener que recorrer la distancia que separa al uno del otro, por lo menos de forma consciente.

En 1877 apareció la primera referencia al teletransporte en un cuento titulado “The man without a body”, de David Page Mitchell, en la que un científico encuentra un método para dividir un gato en sus átomos y mandarlos por telégrafo. Hay muchas más obras que tratan el tema del teletransporte como por ejemplo, “The disintegration machine” de Arthur Conan Doyles, publicada en 1927, y posteriormente, las novelas presentadas en la edad de oro de la ciencia ficción por A.E. van Vogt, George Langelaan y Algis Burdrys, autores que ya utilizaron el término de teleportación, introducido por Charles Fort en la década de 1930.

El término se popularizó gracias a la serie Star Trek, que al no contar con un presupuesto lo suficientemente grande como para recrear los aterrizajes de las naves en los planetas que visitaban, idearon un método para transportar a los tripulantes a la superficie que debían explorar. Para ello se servían de un aparato llamado “transportador”, que les permitía mandar objetos, incluso seres vivos, desde la nave hasta el lugar deseado, siempre y cuando este segundo no estuviera muy alejado.
De las mentes de los guionistas y escritores de ciencia-ficción han surgido muchas ideas para realizar esta proeza, que de tener aplicación posible en el mundo real nos ahorraría mucho tiempo y esfuerzo en nuestros desplazamientos diarios.

La filosofía del teletransporte

En general, cuando pensamos en el teletransporte, se nos ocurre un dispositivo muy clásico, consistente en dos cajas metálicas, separadas por una distancia de x m la una de la otra, y con capacidad para un ser humano, al estilo de las que utiliza el Doctor Frink en la serie “Los Simpsons”. La idea es introducirse en el interior de una de las cabinas para aparecer en la otra. Llegados a este punto ya comienzan a surgir las primeras preguntas, ¿Existe una cabina transmisora y una cabina receptora, o da igual en cuál de las dos nos introduzcamos que siempre iremos a parar a la otra? Independientemente de ese aspecto técnico, ¿Cómo es posible transportar un objeto de esa forma?

En realidad, por una parte no parece muy complicado. Sabemos que toda la materia que nos rodea está formada por átomos, de un número limitado de elementos que existen, dispuestos en el espacio con una determinada geometría, y un tipo específico de enlace entre ellos. Además, también sabemos que dichos átomos se pueden dividir en quarks.

Todos esos datos no son más que información. Y tenemos herramientas para manipular, clasificar y guardar dicha información: los ordenadores. Evidentemente, el ordenador que utilicemos no puede ser el típico ordenador de mesa, si no que debería ser un Superordenador, como los que posee la NASA(aún así podríamos tener dificultades para almacenar toda la información). Bastaría con colocar el objeto que deseamos teletransportar en una bandeja de “scanner” del ordenador, de forma que este pueda identificar la distribución de cada uno de los átomos y todas sus características individuales, desmontar el cuerpo en la cabina del teletransporte, y volver a armarlo en la otra cabina utilizando la información guardada en el disco duro, al igual que nosotros somos capaces de construir algo de meccano, y tras haber memorizado la forma de la pieza, montarla de nuevo en otro lugar.

Sin embargo, para reproducir la pieza de nuevo se nos presentan dos posibilidades, o bien nos desplazamos hacia el lugar indicado portando nuestras piezas y una vez allí, repetimos la construcción, o bien, cogemos piezas que se encuentren en ese lugar y que sean idénticas a las que nosotros utilizamos y construimos el modelo. Si utilizamos el primer método, debemos tener cuidado de no perder ninguna pieza, pues si no, no podríamos volver a montar el diseño. Quizás pudiéramos encontrar una de repuesto del mismo tipo, pero ya no sería el mismo objeto, estaría ligeramente modificado. No nos gustaría que nos pasara nada parecido si tratáramos de reconstruir una persona. Debemos asegurarnos además de que contamos con las herramientas necesarias para construir el mecanismo en el nuevo lugar o portarlas con nosotros, cuidando de que no se rompan o se estropeen. En realidad, como suponemos que los materiales de los mecanos no tienen conciencia de sí mismos, no nos preocupa desmontarlos y trasladar el todo dividido en sus partes, pero transportar a una persona, a la que se le atribuyen una conciencia de su existencia, derivada en gran parte de su percepción de la realidad y sus recuerdos de la misma, y un carácter emotivo, que se desarrolla como consecuencia de lo primero (Si no pudiéramos tener conciencia de nosotros mismos, no podríamos alegrarnos o entristecernos por vivir una determinada situación, simplemente viviríamos. Se supone que el carácter emotivo sólo se desarrolla en seres vivos de mediana inteligencia), no parece filosóficamente un problema tan sencillo de resolver. ¿Cómo y dónde se guardarían los recuerdos de esa persona de su vida pasada? ¿Estarían dichas vivencias guardadas en los átomos que componen a la persona, y por tanto, sólo serían un trozo más de información que enviar? Los recuerdos pasados son una parte muy importante de la vida personal de cada individuo. Son su historia, todo lo que le ha ocurrido, lo que le diferencia del resto de seres que pueblan este planeta, le confieren un carácter a ojos de los demás y a sus propios ojos. Al final, la gente que nos rodea nos recordará, valga la redundancia, por lo que hayamos hecho en determinados momentos y nos clasificarán utilizando diferentes adjetivos según consideren nuestras acciones dentro de su escala de valores personales. Así pues, las vivencias y el recuerdo de ellas son muy importantes, y la falta de los mismos, por un shock o por una enfermedad, suponen, en la mayoría de los casos, la aparición de un terrible sentimiento de soledad y confusión en el individuo. La pérdida de su identidad. El hombre sería Nadie. Y Nadie no puede existir, y si lo hace, no es relevante, porque no tiene poder para interactuar con el medio que le rodea. Los demás le recordarán por lo que el individuo hizo, pero él sin conciencia de su pasado, no encontrará el vínculo emocional que le une al mismo. Resetear el disco duro humano parece cruel y angustioso. Debe existir la capacidad para salvar toda esa información, de lo contrario, no podríamos utilizarlo. ¿Quién sería capaz de sacrificar todo eso por viajar de esa forma? No nos olvidemos que si perdemos los recuerdos es probable que perdiésemos también todos nuestros conocimientos. Apareceríamos en otro lugar como un adulto con el cerebro de un niño recién nacido, ligeramente más deteriorado, en realidad.

La segunda opción en la que planteábamos la posibilidad de utilizar piezas y herramientas disponibles en el nuevo lugar también nos presenta un problema filosófico. Es obvio que en este caso acabaremos teniendo dos construcciones, una en el lugar inicial y otra en el lugar de destino. Idénticas en la forma y los componentes, pero distintas a la vez. Son el mismo tipo de máquina, idénticas la una a la otra, pero no son la misma máquina. Como en el caso anterior, si los recuerdos y la conciencia van implícitos en la información de nuestros átomos, existirán a la vez dos personas iguales en lugares distintos. ¿Cuál de ellas sería real? Ambas serían reales ¿Cuál sería entonces la original? La que está en la primera máquina, en la zona de salida. Eso no es cierto. No es posible saber cuál es la original, ambas lo son, porque ambas tienen los mismos recuerdos, las mismas vivencias, conocimientos y sentimientos. En este caso, no debería realizarse el transporte porque colocaríamos al individuo, en este caso, individuos, en una situación psicológicamente muy estresante. Como en el caso anterior, la existencia de dos personas exactamente iguales, produce una sensación de falta de identidad real. Es cierto que esto ocurre en la actualidad en los gemelos idénticos, pero no es el mismo caso, ni mucho menos. Estamos la situación de que exista la misma persona en dos lugares distintos. Ambos casos se diferencian, otra vez, por los recuerdos, las vivencias personales, que son mediante las cuales los individuos desarrollan vínculos, y establecen su identidad propia. Los gemelos idénticos son exactamente iguales físicamente, esto puede ser ligeramente traumático, pero son conscientes de que son diferentes del otro, porque su percepción de la realidad, y los recuerdos que atesoran de la misma son diferentes, no han vivido la misma situación en el mismo instante de tiempo en todos los instantes de tiempo de su vida. Sin embargo, nuestro hombre transportado no sólo compartirá el mismo físico, si no la propia identidad. Los seres humanos necesitamos por naturaleza formar parte de un todo, designado por nosotros mismos sociedad, y cumplir una misión dentro de la misma, pero a la vez necesitamos sentirnos diferenciados del resto, especiales. ¿Por qué? ¿A ojos de quién queremos parecer diferentes de cualquier otro? Nos gusta pensar que somos únicos, un producto original e irremplazable. En nuestra situación y tal y como se ha desarrollado la sociedad, esta diferenciación es necesaria, ya no a ojos del resto, ni de los propios dioses siquiera, si no a nuestros propios ojos. Esta conciencia de irremplazabilidad, nos imbuye de cierta responsabilidad moral, en primera instancia, aunque no todo el mundo la asume, pero además nos aporta una identidad única y la sensación de que nuestro trabajo es importante y necesario. Nuestra vida, aunque está dentro del ámbito social, es privada y podemos manejarla a nuestro antojo, sabiendo que seremos nosotros los que cargaremos con las consecuencias de nuestras acciones. Si hubiese más individuos como nosotros, exactamente iguales, nuestros duplicados, tal cual suena, no podríamos ser responsables de absolutamente todas nuestras acciones, porque, a no ser que los cerebros de dichos individuos estuviesen conectados, no podríamos saber qué hacen el otro o los otros yos, que anda sueltos. Falta el sentimiento de seguridad y estabilidad de que controlamos nuestro destino, porque a todos nos gusta deleitarnos en la idea de que gran parte de lo que nos sucede, si es bueno, es por méritos propios, y si es malo, es cosa de las circunstancias en las que se envuelve nuestra existencia. Es decir, que dicha situación, no podría ser sostenible éticamente, es seguro que aumentaría con mucho el nivel de delincuencia, a no ser que tratáramos con personas fácilmente manipulables, pero debemos pensar que pueda existir alguna excepción. Si nuestros otros yos hicieran cosas muy buenas en nuestro nombre, y el suyo, nos gustaría participar de ellas, y que todos supieran que somos la misma persona, podríamos incluso asesinar o chantajear a los otros para suplantarnos y llevarnos los méritos. Si nuestros otros yos hicieran cosas malas, es probable que intentáramos destruirlos de alguna manera, esto es una reacción propia de nuestro instinto de conservación (que surge como consecuencia de nuestra conciencia, pues sabemos que algún día ya no la poseeremos, y eso nos asusta. Nacidos de la nada para volver a ella), pues pondrían en peligro nuestra vida. En cualquier caso, la consecuencia más razonable, es que uno de los clones, reaccionara matando al resto, convirtiéndose así en un individuo único, con personalidad y conciencia propia, no compartida. Esto por supuesto, sería un asesinato, porque no habría forma de distinguir las copias, y ese tipo de actuación, no está muy bien vista socialmente, aunque es probable que en un juicio, condenaran al individuo por un crimen con atenuantes, por todas las razones indicadas anteriormente, sólo habría que rezar porque hubiese un juez razonable que atendiera a las razones. Es decir, que nuestra máquina teletransportadora sería, en realidad, una máquina clonadora. Esta situación se ilustra de manera muy clara, aunque no se profundiza mucho en sus consecuencias, en la película The Prestige, de Crhistopher Nolan.

Hemos analizado sólo una de las opciones, porque en el caso de que los recuerdos no formen parte de la estructura atómica y no puedan ser transmitidos al construir el nuevo individuo, lo que tendríamos sería un ser nuevo, idéntico físicamente al modelo, y quizás con la misma capacidad cerebral. Tendríamos nuevas criaturas, que desconocerían todo. Esto puede sonar cruel, quizás demasiado utilitarista pero, ¿para qué queremos colocar en un nuevo planeta o donde vayamos a teletransportarnos, un ser físicamente igual que nosotros, pero incapaz de entendernos porque no posee conocimientos previos de ningún tipo? Los bebés tardan aproximadamente 1 año en empezar a hablar, ¿cuánto tardaríamos en enseñar a nuestra réplica? No creo que sea rentable, parece más adecuado desplazarnos nosotros mismos por mucho tiempo que nos lleve hacerlo. Además, no está muy claro si nuestro nuevo “amigo” sería un ser humano o no. ¿Qué es un ser humano? ¿Alguno de vosotros se lo ha preguntado alguna vez? Quizás es aquello que nace de una mujer, digo que nace, que nadie se escandalice, que ya sé que los hombres también intervienen un poco en el proceso, porque hay gente que no considera que los embriones son personas hasta que pasan unos pocos meses de vida y se define su forma humana, antes no, y así se justifica el aborto en muchos casos. Incluso los más radicales, mantienen que un niño hasta que no comienza a tener recuerdos no es una persona. En cualquier caso, sea o no una persona, no atenderá a razones y no nos ayudará en nuestra tarea. En mi opinión, este último método no nos aportaría más que problemas.

En conclusión, el teletransporte sólo podría ser lícito si realizáramos exactamente eso: teletransportar a una persona tal cual, a otra posición del espacio, no hablemos de otro momento en el tiempo, porque eso ya se nos escapa, de momento. Movernos de A hasta B, siendo los mismos.

Referencias:

http://es.wikipedia.org/wiki/Teleportaci%C3%B3n (4-1-2009)

Kill Bill: los golpes de Pai-Mei

2009-01-04T07:53:00.000-08:00

Increíbles escenas de lucha, katanas, mucha sangre y dibujos japoneses, ¿Qué es?...Kill Bill, por supuesto, otro clásico de Quentin Tarantino. En esta historia sufrimos junto a la protagonista Beatrix Kiddo, que busca venganza contra su ex-amante y ex–jefe, Bill.

Hay una escena especialmente impresionante en la segunda entrega de Kill Bill. En el capítulo 7, Budd, el hermano de Bill, entierra viva a Beatrix Kiddo, La Novia. Esta última consigue escapar golpeando a puñetazos la tapa del ataúd y la tierra que tiene encima. Hay que decir que el golpe que utiliza no es uno cualquiera, sino que es uno de los golpes legendarios que aprende con el maestro Pai Mei, sacerdote jefe del loto blanco, tal y como se muestra en el capítulo 8, “La cruel tutela de Pai-Mei”.
Haremos unos sencillos cálculos para determinar el volumen y la masa de tierra que se encuentra sobre su ataúd. Primero suponemos que el ataúd tiene forma de prisma, es decir, que la cara sobre la que reposa toda la tierra tiene forma rectangular, siendo su longitud 2 m y su ancho 1 m, por lo que, la superficie sobre la que descansa la tierra es:

Si el ataúd está enterrado a dos metros bajo tierra, el volumen de la misma que se encuentra por encima de Beatrix será:

Si suponemos que la densidad de la tierra que hay por encima de ella tiene un valor de 5515 Kg/m^3, entonces su masa será:

Es decir, que aproximadamente soportará sobre su ataúd 20 toneladas de tierra, y ella consigue salir de allí a puñetazo limpio, sin morir aplastada ni ahogada, aquí huele a chamusquina.

Como sabemos, el ser humano es capaz de transformar la energía bioquímica en energía cinética, y para defendernos o atacar, el cuerpo se mueve en el espacio. Utilizando las leyes de Newton, estudiaremos la física de los golpes de artes marciales y analizaremos si es posible la hazaña de la Bamba negra:

Primera Ley de Newton.
Todo cuerpo en reposo o en movimiento uniforme continúa igual, excepto que una fuerza resultante actúe sobre él cambiando su movimiento.

Segunda Ley de Newton.
Si una fuerza actúa sobre un cuerpo produce una aceleración cuya dirección es la misma de la fuerza aplicada y cuya magnitud es proporcional a la magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a la masa del cuerpo.

F = m·a

Entonces, para un golpe de kárate:

La aceleración depende de la velocidad, es decir, que la fuerza del golpe dependerá de la velocidad que desarrolle el brazo. Es decir, cuanto mayor sea la velocidad del brazo y mayor sea su masa, más fuerte será el golpe. Por esta razón, existen categorías en las artes marciales, porque si no, las personas con una masa mayor partirían con ventaja en los combates.

Entonces, para aumentar la fuerza existen dos métodos:

-Acelerar más la masa del brazo
-Aumentar el peso corporal.Sin embargo, en la escena vemos, que el golpe que utiliza Beatrix no es un puñetazo normal como un oi-tsuki o gyako-tsuki, de kárate, que parten desde atrás, ganando velocidad, para aumentar la fuerza del golpe. El puñetazo que utiliza la protagonista es corto, apoya la punta de sus dedos sobre la tapa del ataúd, y golpea. Para analizar si este tipo de golpe es posible, introduciremos el concepto de potencia. La potencia es la rapidez con la que se realiza un trabajo:

Entonces tenemos:

Dicho de otra manera, cuanto más corto sea el tiempo de aplicación de la fuerza F, mayor será la potencia del mismo. También se aumentará la potencia, aumentando la masa muscular, la velocidad del golpe y la distancia de aplicación.
En nuestro caso, la pequeña distancia del golpe la suple la protagonista con un disminuyendo al mínimo el tiempo de impacto, de forma que un golpe potente aplicado en un intervalo de tiempo muy pequeño genera una gran cantidad de energía.
En un golpe como el de la película, la superficie de actuación es muy pequeña, y esto es positivo, porque así, toda la energía del golpe se concentra en esa pequeña zona. Si suponemos que tamaño de un puño es de 8 cm de largo y 5 cm de ancho, para nuestra protagonista, el área que actúa será:

Además, sabemos que para romper un bloque de hormigón, la velocidad del golpe debe ser aproximadamente de 10,6 m/s. Podemos aproximar que la tabla del ataúd con toda la tierra encima sea una superficie como el hormigón, y que el choque que se produce entre la mano y la madera sea completamente inelástico, en cuyo caso, la transferencia de energía entre la mano y la tabla será inmediata y se puede suplir la imposibilidad de alcanzar dicha velocidad utilizando un área de golpeo muy pequeña y un tiempo muy corto.
De todas formas, aunque estos datos fueran correctos y permitieran al estudiante de artes marciales romper un bloque de hormigón con el golpe que utiliza Beatrix en la película, no permitirían a la misma destrozar la tabla del ataúd, ya que toda la masa que tiene encima equivale a una pared de hormigón, y no a un único bloque. Obviando la imposibilidad de romper la tabla, si suponemos que lo logra, entonces ya no tendría escapatoria: comenzaría a entrar tierra en el ataúd. Si el hueco fuese pequeño, podría entrar poca tierra o incluso nada, si estuviese muy compacta, pero para salir completamente, es necesario que el hueco que abra sea bastante grande, en cuyo caso, la tierra se precipitaría sobre la Mamba Negra aplastándola, no olvidemos que son 20 T de tierra. Si no muriera aplastada, moriría de asfixia y no tendría tiempo de aplicar sus maravillosas técnicas de lucha. Lo sentimos por ella y por Tarantino, pero Bill se habría salido con la suya.

Consultas:
-Páginas Web:
http://www.hugo-hdz.com/lafisicayelvt.html
http://jlgarcia.galeon.com/tecnicas/golpe.htm

Conquistando los techos

2008-12-21T09:26:00.000-08:00

Caminar por las paredes y los techos es algo muy llamativo que siempre ha despertado nuestra admiración. Bueno, en algunos casos, nuestro horror y frustración, porque quién no ha visto justo antes de acostarse una araña en una esquina, inaccesible completamente, del techo de la habitación. En momentos cómo esos, en los que empezamos a sudar en frío, echamos en falta poseer los poderes del increíble Spiderman para poder acabar con la amenaza, y debemos resignarnos a utilizar una silla, un trapo, o un spray, métodos todos muy rudimentarios, para quedar libres del peligro.
Visto desde el punto de vista físico, levantar a un ser humano y elevarlo, manteniéndolo boca abajo no es tarea fácil, y la gravedad hace todo lo posible para que esto no sea posible, pero aún así se han ideado varios métodos para conseguirlo:

1) Atracción magnética

Link, el protagonista del legendario juego Zelda, sabe que esto funciona y hace buen uso de ello. En la última entrega, The legend of Zelda: twilight princes, el alcalde del pueblo le hace entrega de unas botas de hierro, en principio para hacer frente a los combates que deberá librar contra los integrantes del celoso pueblo Goron. Sin embargo, al llegar a la mazmorra de las minas Goron , nos encontramos con techos y paredes verdes bien delimitadas, bastante sospechosas. Después de pulsar un interruptor y calzarnos las botas, podemos, sorprendentemente, caminar por dichas superficies verdosas, pero, ¿realmente es tan sorprendente?

En realidad, no. En los desguaces de coches, es algo normal levantar los coches viejos con un gran imán para trasladarlos o destruirlos, por lo tanto es completamente factible utilizar este método para elevar a un ser humano y mantenerlo colgado del techo.
Aún así, para caminar como hace nuestro héroe de leyenda hay que tener mucho valor, paciencia y resistencia. Link utiliza las botas de hierro, que por cierto, pesan una barbaridad. Moverse con ellas no es tarea fácil, pero él literalmente camina por el techo colgando boca abajo como si nada. Eso sí, no se le cae el sombrero, ni el escudo, ni la espada, y, además, lleva los brazos pegados al cuerpo, la gravedad sí que debería afectar a esos objetos. Dejando de lado esos “pequeños detalles sin importancia”, debe llevar las botas bien atadas, porque arriesgarse a que se le salgan los pies de los zapatos estando a una altura tan considerable como la que llega a alcanzar, podría significar el fin del juego. Yo, desde luego, me sentiría más segura consiguiendo unos guantes metálicos, y caminando al estilo Spiderman, ya que además, ¿qué ocurre cuando da un paso? Para avanzar lo más mínimo debe tener cuidado, puesto que si separa demasiado la bota de la pared metálica, es probable que la fuerza magnética ya no le sujete, y quede colgado sólo por una pierna, y como hemos comentado la bota que cuelga tiene una masa bastante grande, así que lo más probable sería que se quedara en esa posición eternamente sin poder volver a colocar su pie sobre la pared magnética. De todas formas, para levantar los pies y dar los pasos que le llevarán al final de la mazmorra, debe realizar un esfuerzo increíble, por lo que camina de forma lenta y pesada. No apto para personas poco pacientes.

2) El velcro

La palabra velcro surge de la contracción de las palabras francesas velours, terciopelo y crochet, gancho. Está formado por dos superficies, una constituida por hileras de ganchos diminutos de entre 0,4 mm y 2,5 mm de tamaño, y la otra constituida por ojales. La resistencia que opone al desabrochado, ante una fuerza de tracción perpendicular a la base de los ganchos ronda los 1,5 kg /cm2. Sin embargo, cuando se tira del material oblicuamente, éste se separa con una fuerza sorprendentemente menor, ya que la fuerza actúa sobre una hilera y no sobre el conjunto, de forma que es suficiente para desenganchar progresivamente toda la pieza, estando en este caso la fuerza necesaria entre 0,3 kg /cm2 y 1,4 kg /cm2.

Las características del velcro de poseer, gran resistencia y facilidad para despegarlo lo convierten en un candidato espléndido para permitirnos caminar por las paredes. Sin embargo, surge un inconveniente, todos los techos y paredes deberían estar recubiertas por una de las superficies, bien la de ganchos o bien la de ojales, y nosotros deberíamos ir vestidos con la otra, para poder escalar. Esto por supuesto, no es ya plausible, desgraciadamente. Además, deberíamos valorar el efecto de la humedad, los cambios de temperatura y el continuo uso de los materiales sobre los mismos…

3) Las fuerzas de Van der Waals

Estas fuerzas, denominadas así en honor al físico-químico holandés Johannes D. van der Waals, son las responsables de la capacidad de las arañas y los geckos de poder trepar por las paredes.
Sabemos que las moléculas están constituidas por átomos, que a su vez, están formados por núcleos con carga positiva, protones, alrededor de los cuales giran electrones con carga negativa. Debido a que los electrones no se encuentran distribuidos de forma uniforme en torno al núcleo, y, desde luego, no permanecen estáticos en una posición determinada, existen zonas dentro de los átomos que son positivas y otras zonas que son negativas, por decirlo de forma simplificada. Aparecen así unas fuerzas entre los átomos que aunque puedan parecer débiles, permiten establecer enlaces entre los mismos, y unir moléculas.
Las patas de los geckos están cubiertas por unas estructuras microscópicas, llamadas setas, las cuales están recubiertas por una gran cantidad de vellosidades nanométricas llamadas espátulas. Estas estructuras nanométricas utilizan las fuerzas de Van der Waals para establecer enlaces con las moléculas que conforman los techos y las paredes, independientemente de que sean hidrofílicas o hidrofóbicas, o de que tengan una estructura interna cristalina o amorfa, permitiendo así que los pequeños reptiles conquisten cualquier tipo de superficie.
Se ha demostrado que las arañas también utilizan este tipo de fuerza para caminar por las paredes, pero ¿qué pasa con Spiderman? ¿Podría él también utilizar las fuerzas de van der Waals? En la película Spiderman, del año 2002, hay una escena en la que, después de ser picado, Peter ve que la yema de sus dedos está cubierta por diminutos pelos, que podrían ser las mencionadas setas, e inmediatamente, comienza a trepar por la pared de un edificio. Resulta sorprendente, en esa misma escena, que se impulse con los pies, porque si en las yemas de los dedos de los mismos también tiene esas setas, es seguro que no podría servirse de ellas llevando las botas puestas, como las lleva. Pero bueno, tampoco vamos a ser tan críticos. El caso es plantearse si las fuerzas de van der Waals podrían levantar a una persona.

Recientemente, científicos italianos dicen haber descubierto el secreto del hombre araña. Han demostrado que las fuerzas de van der Waals que activan las arañas y las lagartijas pueden crear fuerzas de adhesión muy grandes entre las superficies, pudiendo las últimas, adherirse a dichas superficies sosteniendo cientos de veces su peso. Pero estas fuerzas son inversamente proporcionales a la superficie que actúa. De esta forma, un guante de setas será menos efectivo que la pata de un gecko. Los científicos llegaron a la conclusión de que las lagartijas y las arañas sólo usan una pequeña porción del total de la fuerza de adhesión que podrían generar. Otro grupo de científicos demostró que la fuerza de adherencia de las lagartijas podría ser hasta 200 veces más alta de la que utilizan. Ahora, los italianos proponen, producir una superficie de nanotubos de carbono cuya superficie de contacto sea más fuerte que la adherencia que necesita.
Además, hay una serie de características de debería poseer el traje en cuestión:
-Debe ser capaz de adherirse con fuerza a cualquier superficie
-Es necesario que luego pueda despegarse con facilidad de la superficie, tras establecer el contacto.
-Debe ser impermeable y autolavarse, para evitar que las pequeñas motas de polvo se cuelen entre las setas y dificulten la adhesión.
-Debe ser posible utilizarlo en condiciones extremas. Tanto bajo el agua, como en el vacío, en la nieve o en una superficie muy sucia.

4) Las ventosas

En la mayoría de los dibujos animados, desde el coyote, hasta Tom, de Tom y Jerry, pasando por el Inspector Gadget y Stewie Griffin, de Family Guy, todos han utilizado en algún momento de su carrera animada este ingenioso método para desplazarse por las paredes y atacar por la espalda a su presa, o simplemente para escapar o escuchar algo sin ser vistos, aunque yo siempre he tenido serias dudas de que este método sea bueno para lo último.
Lo que ocurre en una ventosa es que extraemos parte del aire de su interior, creando así un vacío parcial. En la superficie exterior de la ventosa, la presión atmosférica sigue actuando. De forma que si tenemos una ventosa circular de diámetro 12 cm, suponiendo que es una semiesfera perfecta, calculamos la superficie exterior de la misma utilizando la siguiente fórmula:

(1)

Multiplicando la presión atmosférica por la superficie la ventosa obtenemos cuál es la fuerza que actúa sobre la misma:

(2)

Utilizando ahora la ecuación del peso podemos determinar la masa máxima que puede soportar esta fuerza:

(3)

Entonces, estos ingeniosos aparatos de plástico podrían soportar hasta una masa de 200 Kg, aunque se nos plantean algunos inconvenientes con referencia a su uso:

-Suelen ser de plástico, que no es un material que se degrade fácilmente, y cuya fabricación requiere un proceso altamente contaminante. El material además debe ser de buena calidad, porque un plástico malo se rompería pronto.

-Requiere un gran esfuerzo despegar las ventosas de la pared y volver a pegarlas, por lo que el proceso de caminar con ellas es difícil y requiere mucho tiempo y paciencia.

-Son muy sensibles a los cambios de temperatura, estropeándose con facilidad.

Por los argumentos presentados en el párrafo anterior, concluimos que aunque las ventosas y la atracción magnética son buenos métodos para colgarse de las paredes, no lo son para desplazarse, y les sugerimos a nuestros personajes animados que se compren un traje con la nueva tecnología de las fuerzas de van der Waals.
Parece, no obstante, que el sueño de caminar por las paredes no es ya un sueño más propio de la ciencia ficción que de la realidad, si no que le pregunten al “hombre araña”: Alain Robert.

Consultas:

-Páginas Web:

http://lacienciaporgusto.blogspot.com/2004/07/el-pegamento-del-hombre-araa.html

http://www.twilightprincess.nintendo-europe.com/esES/index.html

-Bibliografía:

-P.A.TIPLER, “Física para la ciencia y la tecnología. Volumen II”, Editorial Reverté

-M.M. LUPIÁÑEZ, J.J.PONT, “De King-Kong a Einstein”, Editorial UPC

LA LUZ DE LOS SOLES

2008-12-13T12:18:00.000-08:00

Para H

Pocos testimonios de la historia de la Tierra han sobrevivido al paso del tiempo; el azar ha permitido que pequeños retazos de los acontecimientos acaecidos en ese mundo lleguen hasta nosotros, pudiendo construir y entender qué ocurrió. Al leer los documentos acumulados es evidente que son una recopilación tardía, y que no están, o podrían no estar unívocamente relacionados, incluso bien ordenados en el tiempo.
El planeta llamado Tierra, en el que suceden los hechos, está situado en un sistema conocido como el Sistema Solar, pero la ubicación exacta del sistema no está clara, aunque hay indicios de que pudiera pertenecer a la galaxia de la Vía Láctea. La historia tampoco se desarrolla en un contexto temporal bien definido.

ARCHIVOS SOLKEN
BIBLIOTECA ANTIGUA GUKNLA

New York Times,Susan Hills 13 de febrero

VAQUEROS ESPACIALES

El sueño de todo hombre, mujer y niño, será cumplido: viajaremos al espacio. Desde que alimentábamos hogueras a la intemperie, saliendo en batidas de caza, hasta los griegos, los romanos, los babilonios, los renacentistas, los ilustrados, etc, todos los hombres hemos levantando en su momento la vista al cielo para maravillarnos de la grandeza de la bóveda celeste, del océano negro que nos envuelve, en el que nadamos irremediablemente. Hay quien dijo que no hay nada más necesario que lo superfluo para poder olvidar la conciencia de lo pequeños que somos y lo inalcanzable que es el universo. Hoy, la alegría invade nuestros corazones, el cielo ya no será propiedad exclusiva de los ángeles. Tenemos la llave para llegar hasta nuevos mundos, nuevas vidas. El dinero no puede comprar las estrellas pero ahora, más que nunca, es verdad que puede acercarnos a ellas.

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INFORME SECRETO
SEA1
MISIÓN RUSSELL

La información que se presenta a continuación hace referencia a todos los datos y contenidos que conciernen a la misión Russell. El objetivo de la misión es alcanzar el sistema alfa-centauri. La nave X-2 ALC 70 (Barbero, como ha sido bautizada), ha finalizado con éxito los controles estándar de tierra y está lista para el vuelo. Las pruebas con el motor Alcubierre se han desarrollado de forma normal, siguiendo los convenios PG-20011/PG-20012. Las simulaciones predicen que la burbuja, warp, podrá contener sin incidentes el tamaño total de la nave, para realizar el viaje, eliminando por completo las posibilidades de efectos de G-lock. El reactor Casimir y los depósitos de materia exótica funcionan en los niveles L1 y L2, y están perfectamente aislados. El sistema de comunicación basado en el estado de ligadura cuántico, ha sido revisado y se estima que su funcionamiento será óptimo. El tiempo estimado de vuelo será de 84 horas. La órbita elegida será de 1 UA en torno a beta-centauri. La tripulación estará constituida por 3 varones y 3 mujeres, procedentes de las agencias espaciales americana, europea y rusa. Una vez situada la nave en una órbita estable, los astronautas deberán lanzar sondas de reconocimiento para explorar el sistema. Si existieran planetas, deberá evitarse que las sondas caigan en los mismos para no contaminar la posible vida. Deberán recogerse pruebas de objetos o seres del sistema. En el caso de que algún posible centauriano o centaurianos mostrasen una actitud hostil, la tripulación está autorizada a utilizar los sistemas de plasma frío para el camuflaje, y si no cesara la agresión, podrían disponer de los torpedos de antimateria.

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CONVERSACIÓN BARBERO-CONTROL
SEA (SPACE EXPLORING AGENCY)
MISIÓN RUSSELL

"Aquí Barbero a control, ¿me reciben?"
"Le recibimos Barbero, ¿puede facilitarnos los detalles de la misión?"
"La órbita es estable, por el momento. El panorama desde la nave es magnífico. Estamos tomando fotografías y datos del sistema de estrellas. Al aplicar el barrido hemos descubierto dos planetas girando en torno a ambas estrellas. Hemos enviado sondas para explorar, según las indicaciones recibidas. El diario de a bordo está siendo actualizado con los datos recogidos cada minuto por el ordenador central, y cada hora por un miembro de la tripulación. Les enviaremos los datos en cuanto los tengamos completos con los exámenes médicos."
"Bien, comandante Taylor. ¡Enhorabuena!"

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New York Times,Bernard Giles 31 de marzo

ENDER DOMANDO EL OCÉANO

El éxito de la Misión Russell ha propiciado el comienzo de una nueva era. La conquista espacial es ahora una realidad plausible. La ESA, que cuenta ahora con la colaboración de todas las grandes potencias espaciales del mundo: EE.UU, Europa, Rusia, India y China ha impulsado la creación de un nuevo proyecto: el ILF (Interstelar life finder). Con el respaldo de las potencias y unos no poco escasos fondos, la ESA pretende desarrollar una flota interestelar constituida por 5 naves, en un plazo inferior a 10 años. La tripulación que viajará en las naves y se dedicará a estudiar los nuevos sistemas, así como a establecer colonias será preparada de forma muy rigurosa y concienzuda. La idea es crear una escuela de entrenamiento basada en la “Escuela de Batalla” que aparece en el libro “El juego de Ender” por el visionario Orson Scott Card, en la que los niños más brillantes puedan desarrollar tanto sus habilidades físicas como intelectuales y tácticas, para poder llevar a cabo de forma óptima las tareas que se les encomendarán en un futuro. Si la fase 1 del proyecto ILF se desarrolla correctamente, la ESA tiene planeado continuar aumentando la flota, hasta alcanzar un total de 75 naves en los próximos 100 años. Se espera mucho de esos niños y de este proyecto. Acariciaremos cualquier luna, ¡lancémonos a la conquista!

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Al habla Darío:

Como siempre, me entrego a los folios, los únicos amigos que encuentro en este vertedero que llaman Tierra, los únicos que comprenden mis lágrimas y mi angustia. Esta semana, los dimes y diretes que circulan por los lugares comunes giran en torno al nuevo proyecto del GCM2 de enviar en unos 10 años varias naves tripuladas para conquistar nuevos mundos. Todo el mundo opina, y si uno comete el error de pasar por un supermercado, librería o café, cosa que no puede evitar obviamente, porque algo hay que comer, no se librará de la consiguiente charla por parte del chalado de turno que siempre tendrá los argumentos más sólidos, respaldando a la idea más razonable. En mi opinión, la razón ha desaparecido por completo. Este mundo está loco. La idea de conquistar planetas es una idea que siempre ha pertenecido a las mentes de soñadores, pero ahora puede pertenecer a cualquier mente, y formará parte de la realidad tanto como la tensión mundial, la superpoblación o la Clasificación. La realidad del mundo ahora mismo es bastante deplorable como para poder permitirse perder el tiempo mirando al cielo, es una actitud cobarde. La mayor parte de la población mundial vivimos hacinados en edificios modelo Shangai, que más bien parecen puñales amenazando al cielo. Las viviendas están equipadas con las comodidades básicas: un aseo con ducha, el ingenioso invento de Mesieur Water y un lavabo, una pequeña cocina con fregadero, lavadora, nevera y un fogón, y dos habitaciones, que serían perfectas para una familia de 3 miembros, pero desgraciadamente nos vemos obligados a compartir esas comodidades entre 3 y 5 familias. Y, por supuesto, todo es propiedad del GCM. A nosotros, los profanos, el dengo3 nos suena en los bolsillos como el eco de una canción desesperada, casi no llega para comprar la comida del mes, pagar las facturas de la luz, el agua y el gas. Ni siquiera tenemos suficiente para comprar un periódico, eso es un privilegio reservado a muy pocos ¡Y debemos ser felices porque unos niñatos se van en naves espaciales a buscar asteroides!

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BOLETÍN INFORMATIVO DEL ESTADO Nº 268

1.- El estado decreta que desde el día de hoy, el número máximo de hijos permitidos por pareja es uno. Tras el nacimiento de dicho hijo, será obligatoria la realización de una ligadura de trompas para las mujeres y una vasectomía para los hombres. Las parejas que no cumplan con lo anunciado serán multadas con una pérdida económica y la pérdida de la custodia de sus hijos, que serán entregados a un tutor legal, en un centro de acogida.
2.- Por otra parte, los niños que permanezcan en la Tierra deberán hacer frente a la Clasificación a la edad de 4 años. La Clasificación+ es simplemente una prueba de aptitud, para determinar las capacidades de los infantes y poder asignarles una escuela. A continuación se muestra una relación de las escuelas a las que optan:
-Lambda: Física, matemáticas o filosofía. Requisitos: M1 y F2.
-Theta: Ingenieros y técnicos. Requisitos: M2, HP2 y F2
-Sigma: Biología, química, medicina, derecho, y filologías. Requisitos: MY1, M3 y F2
-Omega: Deportes de élite. Requisitos F1

3.- Por último, los padres de los niños colonos de la escuela de entrenamiento espacial recibirán una pensión vitalicia y una posición social acorde al rango de su hijo dentro de la escuela.

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¡ESCUCHA LA PALABRA: PROTECCIÓN!
CAMINANTES DE MUNDOS

“Hermanos, hemos venido aquí para transmitiros una advertencia acerca de los nuevos proyectos del GCM. Viajar al espacio es un suicidio. Los políticos están condenando a toda nuestra especie. Casi sin quererlo, nosotros actuaremos como invasores, seremos percibidos como a una amenaza por parte de los seres extraterrestres y nos aniquilarán. Porque hermanos, eso es lo que hacen todos los seres vivos cuando peligra su existencia, destruyen la amenaza. Así, nosotros como amenaza seremos destruidos. ¿No es cierto que el universo es inhóspito? ¿Dónde está el preciado aire que nos alimenta? ¿Dónde está el agua, de la que formamos parte? ¿Nos acariciará allí la luz del Sol? No, mis queridos fieles, no es un lugar para nosotros, todos los sustentos para la vida han de ser recreados allí, esa inexistencia de condiciones propicias es como un cartel que pone “NO PISAR”, ¿no es suficiente amenaza para nosotros? Es obvio que no. Hay insensatos que prefieren arriesgarse, poniendo en peligro nuestra vida. Son egoístas, hermanos, pero todavía existe una posibilidad para salvaros. ¡Sí, habéis oído bien! La protección ahora es la prioridad. Protegeros y proteged a vuestras familias. Debemos hacer lo que sea necesario. Comprad armas, construid búnkeres, para vivir seguros ante un ataque inminente. Ayudaros unos a otros y transmitid la advertencia. Los caminantes os ofrecemos nuestra protección. Este templo es vuestro hogar, tanto como el nuestro. ¡Alabemos la Tierra y quedémonos en ella! La salvación ahora sólo depende de vuestra propia voluntad para salvaros. ¿Qué haréis, hermanos?”

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New York Times,Julian Newman 28 de abril

CAMINANTES DE ALMAS

Parece que desde una parte para un tiempo, la histeria es la moneda de cambio más popular entre la población profana. Los santones más conocidos como “Caminantes de mundos”, han extendido la idea de que la raza humana será aniquilada por la vida extraterrestre que encuentren las naves del ILF-1. Entre los profanos esta idea ha calado hondo, y con el dengo sobrante de sus escasos sueldos, han conseguido revestir las agujas de las ciudades de placas metálicas, anti-radiación. Han incorporado ventanas con marcos multi-cámara con refuerzo de acero y vidrio, con siete trabas internas de seguridad, capaces de absorber hasta un 80% del ruido externo, un 75% de la radiación solar y, por supuesto, el impacto de las balas. Han sustituido las puertas corrientes, por puertas de seguridad, de aluminio y acero reforzado, y también a prueba de balas. Para completar el pack de seguridad, la mayoría han instalado un sistema electrónico de control de las condiciones ambientales del hogar, para evitar un posible envenenamiento o la utilización por parte del enemigo de la guerra bacteriológica. Los más afortunados han podido aumentar las prestaciones del sistema electrónico, llegando a tener el radar anti-misiles, el controlador de las perturbaciones de la ionosfera(imprescindible), o el medidor de la cantidad de partículas en suspensión en el vecindario, siendo todos los datos cómodamente transmitidos al hogar vía satélite. Ya no hay gente por las calles, trabajan, estudian y rezan a los caminantes desde casa, para evitar la aniquilación. En tan sólo cinco años, la Tierra se ha convertido en un páramo sombrío. Los hombres y mujeres profanos, entregan como autómatas su poco dengo a la causa de los caminantes para poder disfrutar de una vida tranquila y segura, mientras que los pocos científicos y militares de la élite dirigente del gobierno central mundial, les dan la espalda, y enfocan sus ojos hacia el gran océano.

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CONVERSACIÓN OMG4-SEA
CANAL RGC5

“Aquí control del OMG, al habla James May intentando contactar con la estación central de la ESA, ¿me reciben?”
“Hola OMG, le recibimos correctamente.”
“Esto es muy urgente. Ayer visualizamos un descomunal grupo de manchas solares. Nunca habíamos visto nada semejante. Hemos detectado una ligera compresión de la magnetosfera y sospechamos que puede tratarse de una supertormenta solar, tan grande como la registrada en 1859. Es posible que esas manchas sean el producto de una eyección de masa coronal.”
“¿Podrían enviarnos los datos cuanto antes?”
“Se los envío ahora mismo, pero ya le aviso de que un fenómeno como este sería catastrófico en estos momentos.”

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DIARIO DE DATOS DEL OMG

La primera eyección de masa coronal ha llegado un día después del aviso. Las partículas solares y la radiación han expandido la atmósfera terrestre aumentando la fricción sobre los satélites bajos, que han sufrido en su mayoría daños graves, lo que ha provocado su irremediable precipitación a la superficie terrestre. Los satélites más altos también han recibido daños: las partículas de alta energía degradaron los paneles solares, penetrando en los circuitos y generando señales espurias que han producido también la caída de muchos de estos satélites hacia la superficie de forma incontrolada. Había operadores desconectando las secuencias críticas de los satélites e invalidando dichas órdenes espurias, pero no pudieron evitar el desastre.
La aparición de corrientes continuas geomagnéticamente inducidas en la superficie terrestre al fluir por los cables de los transformadores, han llevado a picos de temperatura en las bobinas, evaporando los refrigerantes y fundiendo los circuitos. Los transformadores que evitaron tal destino, sufrieron una saturación de los núcleos magnéticos durante la mitad del ciclo de la corriente alterna, de forma que las ondas de 50 y 60 Hz fuesen distorsionadas, adoptando frecuencias que el equipo es incapaz de filtrar.
Las redes mundiales eléctricas están deshabilitadas, así como los sistemas de GPS y, obviamente, cualquier tipo de satélite. Los canales de comunicación con las naves del ILF-1 han quedado deshabilitados, y no hay previsión de que puedan restablecerse. Arreglar las redes requerirá un periodo de 8 a 14 meses, aproximadamente.

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Al habla Darío:

Hola páginas. Estos últimos meses han sido terribles, por suerte ahora he encontrado una cueva, cerca de un acantilado y estoy a salvo, por el momento. Después del desastre eléctrico, se desató el caos. La gente pensaba que los extraterrestres nos invadían para aniquilar a la especie humana. Las calles fueron tomadas por una marea humana. Los que no tenían búnkeres asaltaron a punta de pistola a los pocos afortunados que tenían el refugio. Se desataron peleas por entrar en los complejos subterráneos, mucha gente fue asesinada por los que habían sido sus amigos más íntimos en el pasado. Los más radicales se quitaron la vida, iniciando así una cadena de suicidios, la solución más fácil para los que no podían cargar sobre sus hombros con la tensión de sentirse atacados por seres superiores. Los que permanecieron en las calles comenzaron a destrozar comercios y a robar todo lo que se les ponía al alcance de la mano. Se produjeron violaciones, abusos y robos. La ultra-violencia era la nueva ley, una ley animal, brutal. Estos disturbios duraron aproximadamente dos meses. Después de eso, la gente comenzó a organizarse por bandas, que controlan cada una, determinadas zonas de la ciudad y sus inmediaciones. Yo he preferido mantenerme al margen y vivo ahora con un científico, James May, en esta cueva. Él me explicó qué ocurrió en realidad. Espero que en el futuro, podamos restablecer al menos parte de la paz. Empezar de cero. Buscar un nuevo amanecer dentro de NUESTRO planeta.

Notas:

[1] SEA: Space Exploring Agency. Agencia creada por las potencias espaciales, EE.UU, Rusia, Europa, India y China, que dirige las investigaciones aeroespaciales y el desarrollo tecnológico de última tecnología.

[2] GCM: Gobierno Central Mundial: Cámara de gobierno, dirigida por la SEA, que controla el poder legislativo, judicial y ejecutivo, a nivel mundial.

[3] Dengo: Dinero. Esta referencia está tomada de “La Naranja Mecánica” de Anthony Burgess.

[4] OMG: Organización de magnetismo de Greenwich. Se ocupa de investigar todos los temas relacionados con el electromagnetismo. Especialmente, los procesos que involucran al Sol y a los planetas del sistema solar.

[5] RGC: Red de comunicación Greenwich-Control

[+] Según los resultados en los exámenes de Clasificación, se establecen los siguientes niveles que determinan el destino al que serán enviados:

M: Nivel mental
F: Nivel físico
HP: Nivel de habilidad práctica
MY: Nivel de memoria

La máxima nota posible es un 1. Los estudiantes que obtengan puntuaciones menores de 3, serán descalificados, y tendrán dos oportunidades para repetir el examen. En caso de que fallaran el examen en las 3 oportunidades serán destinados a los campos comunes.

Referencias:

http://www.astroseti.org/vernew.php?codigo=279
http://es.wikipedia.org/wiki/Warp
http://www.investigacionyciencia.es/

VUELOS DE ALTURA (2ª PARTE)

2008-11-24T12:17:00.000-08:00

Esta es la continuación del artículo de Superman que publiqué principios de noviembre:

ÁNGEL VENGADOR

Warren Kenneth Worthington III es director de industrias Worthington y...¡superhéroe! Durante su infancia fue un muchacho normal, pero en el instituto, comenzaron a brotarle alas de sus omoplatos. El asustado joven se las ató al cuerpo pudiéndo así parecer normal a ojos de sus compañeros, y los suyos propios.

Un día se desató un incendio en el instituto, y Warren voló al rescate de sus compañeros, disfrazado con una bata blanca, siendo confundido con un ángel. Por ello, al llegar a N.Y. Decidió usar su poder para luchar contra el crimen, con el nombre de Ángel Vengador.

Ya crecidito, Warren mide 1,83 m y pesa 68 Kg, y sus alas la permiten transportar el doble de su peso,volando hasta a 240 Km/h y alcanzando una altura de 9.000 m, pudiendo respirar gracias a sus pulmones mejorados. Pero no sólo eso, además tiene un gran alcance visual y su sangre tiene propiedades sanadoras.(“La Enciclopedia Marvel”, Archangel, pg 17)

A Ángel se le presenta prácticamente el mismo problema que a Superman, para volar a una altura constante, la velocidad que se debe alcanzar es directamente proporcional a la raíz cuadrada del tamaño del animal, por lo que, aún teniendo un peso menor que el de Superman, Ángel deberá alcanzar aproximadamente los 240 Km/h para despegar. Puede hacerlo o bien en carrera, o batiendo sus alas.

Levantar una masa de 70 Kg del suelo, y se supone que la masa de las alas está incluída en ese dato, no es fácil, de hecho parece imposible. Los pájaros están recubiertos de plumas, diseñadas de forma que son ligeras y flexibles pero muy resistentes. Además no necesitan aporte de sangre, porque no es una zona “viva” por así decirlo, y aunque parezcan sólidas, están recorridas por una espina, llamada columna, llena de aire, alrededor de la cual hay miles de ramificaciones llamadas barbas. Por tanto, la proporción de materia y aire de una pluma es prácticamente la misma. Esta es una de las claves que permite volar a los pájaros, la ligereza. Para que un superhéroe “mole” y atraiga la atención, puede obviarse todo eso, ¿por qué no? Aún así, los guionistas se cuidaron de no pasarse, y decidieron que una masa de 70 Kg era perfecta para que Warren pudiera desarrollar su habilidad, pero ese dato choca con la imagen que le han dado al personaje, alto y supermusculado, ¿dónde está la masa de todos esos músculos? ¿Acaso están rellenos de aire?

Por otra parte, los pájaros son pequeños, y prácticamente la totalidad de su masa está concentrada en el tórax, en el centro de masa del cuerpo, para conseguir estabilidad a la hora de volar y no caer. Las grullas o las cigüeñas, con patas largas, las tienen muy finas, para evitar un exceso de masa. Un buen ejemplo es el avestruz, que tiene unas patas muy largas y fuertes, que le permiten alcanzar velocidades de 70 Km/h, pero debido a su exceso de masa no puede levantar el vuelo. Ángel, sin embargo, sigue conservando su cuerpo igual que siempre, con grandes músculos, pudiendo aún así elevarse sobre el resto de mortales.

Como hemos podido comprobar, las semejanzas entre Ángel y las aves son más bien pocas, pero ¿y si pensamos en los aviones? La forma de un aeroplano y la de nuestro colega volador son bastante parecidas, por lo menos en lo que se refiere al vuelo horizontal.

En primer lugar vamos a estudiar cómo afecta la posición del centro de gravedad de un cuerpo a su desplazamiento aéreo:

Para empezar, como sabemos, un cuerpo está formado por una distribución de masa continua, actuando la gravedad sobre cada uno de los puntos que lo componen, sobre cada átomo. Se denomina centro de gravedad al punto donde se puede considerar que actúa la fuerza de gravedad neta. El centro de gravedad de un cuerpo geométricamente regular está situado en el centro geométrico del mismo, cosa que no ocurre con los cuerpos irregulares.
( http://www.ciencia.net/VerArticulo/Centro-de-Gravedad?idArticulo=5138 )

Aclarado este punto, vamos a imaginar que nuestro superhéroe es un aeromodelo, un pequeño avión ligero con una hélice.
La posición del centro de gravedad en un avión es muy importante tanto para despegar, como para mantener una cierta estabilidad en el aire. Dicha posición viene determinada por el perfil del ala y por su planta. En la siguiente imagen se muestran los distintos perfiles posibles del ala y el porcentaje de error con que puede situarse el centro de gravedad sin que se pierda la estabilidad del modelo:

Fuera de esos márgenes de error el vuelo no puede ser estable. Es cierto que a veces se sitúa el centro de gravedad un poco adelantado, haciendo al avión “pesado de morro”, lo que le da cierta estabilidad para estudiar las reacciones del mismo en distintas condiciones. Otros modelos como los cazas, sitúan el centro de gravedad más retrasado para ganar maniobrabilidad, y mantienen la estabilidad mediante un sistema informático llamado “Fly by ware”.

El perfil del ala que concuerda mejor con las de nuestro personaje es el cóncavo-convexo, y vamos a suponer que su planta es en forma de flecha. El centro de gravedad del objeto volador se calculará de la siguiente manera:

Para hallar el centro de gravedad del aeroplano, lo primero que debemos hallar es la cuerda media (CM) o cuerda media aerodinámica (CMA). La cuerda es la línea recta imaginaria que se traza desde los bordes de ataque, o bordes delanteros del ala, hasta los bordes de salida o bordes traseros. Como las alas suelen ser más pequeñas en los extremos, el valor de la cuerda varía según donde se mida, por eso se establece un valor medio. La cuerda de la raíz del ala la denominaremos C1, mientras que la cuerda del extremo del ala la denominaremos C2. Para hallar el lugar geométrico que ocupa la CM en el ala, dibujamos la planta, que se presenta en la siguiente ilustración, y debajo de la línea C1 situamos C2, colocando después la longitud de C1 sobre C2, y unimos ambas rectas, obteniendo D. Dibujamos una línea que una los dos centros geométricos de las cuerdas extremas C1 y C2, E, y trazando una paralela a C1 en el punto en el que se cortan D y E, tenemos la cuerda media. A una distancia de entre el 33% y el 35% de la CM, desde el extremo superior de la misma trazaremos una perpendicular, que al cortarse con la raíz del ala nos proporcionará el centro de gravedad del avión.

Puede que la primera vez la explicación resulte difícil de comprender, recomiendo leerla varias veces y mirar el dibujo atentamente. En todo caso, la dirección de la que obtuve esa información es:

http://www.rcnoticias.com/Tecnicas/CG.htm

En la siguiente ilustración se muestra un esquema del ala de un avión y sus componentes.

Para más información consultar:

http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV14.html

Ya hemos determinado que el centro de gravedad de nuestro superhéroe está un poco retrasado, lo cual le permite tener una gran maniobrabilidad de vuelo a cambio de pérdidas en la estabilidad. A lo mejor tiene un sistema “Fly by ware”, como los cazas, para solventar la carencia.

Ahora calcularemos la superficie alar de los apéndices de Ángel. Si suponemos que su envergadura es de 3m, y su cuerda media es de 0,5 m. Tenemos:

(1)

(2)

La verdad es que son apéndices bastante grandes, parece impresionante que un muchacho como Warren pueda cargar con ellos y utilizarlos. Existen cálculos realizados por el fisiólogo John B. S. Haldane, que determinan que un hombre volador necesitaría un pecho de 1,2 m de grosor sólo para alojar los músculos de sus alas. (MORENO LUPIÁÑEZ M. , PONT J.J "De King-Kong a Einstein")
Ciertamente los aviones son bastante grandes en comparación con el joven superhéroe, yo diría que unas 3 ó 4 veces más grandes al menos. Lástima, porque era un superhéroe bastante atractivo, con mucho gancho. Por lo menos lo seguiremos viendo volar en sueños…

Referencias:

- MORENO LUPIÁÑEZ M. , PONT J.J "De King-Kong a Einstein"
- KAKALIOS J. "La física de los superhéroes"
- "La Enciclopedia Marvel”, Archangel, pg 17

-http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV14.html

-http://www.rcnoticias.com/Tecnicas/CG.htm

-http://www.ciencia.net/VerArticulo/Centro-de-Gravedad?idArticulo=5138

Enjoying mathematics

2008-11-22T11:07:00.000-08:00

Aquí van uns vídeos matemáticos para que os entretengáis:

Ahora la botella de Klein, hay ejemplos de cómo construirla en los programas matlab y mathematica:

y, por último, un cubo de 4D visto en 3D, XD:

Y ahora, ¡a disfrutar!

Enredos

2008-11-22T08:49:00.000-08:00

Para los del despacho 8. Disfrutadla.

¿El electromagnetismo tiene chispa?

2008-11-22T08:37:00.000-08:00

Las siguientes viñetas han surgido a raíz de comentarios de Agustín A. Fernández, nuestro profesor de electromagnetismo:

"Lo de los jedi está mal, no sienten perturbaciones en la fuerza, sienten perturbaciones en el campo..."

Agustín A. Fernández

"Nunca sé cómo se escribe lambda, no sé para qué lado va, después de tantos años escribiéndola de distintas formas he llegado a la conclusión de que lambda es como un perro contento que mueve la cola"

Agustín A.Fernández

Una odisea marciana

2008-11-22T08:07:00.000-08:00

“Le señalé las pirámides y dije: ¿Gente?, mientras lo señalaba a él y me señalaba a mí. Hizo una serie de ruidos aparentemente negativos y dijo: No, no, no. No uno más uno dos. No dos más dos cuatro”. Mientras tanto, se frotaba el estómago.

No pude hacer otra cosa que mirarlo asombrado. Tweel estaba usando las pocas palabras que conocía para dar una idea muy compleja. Tweel trataba de decirme que los constructores de la pirámide no eran inteligentes. Estaba pensando en irme, cuando Tweel señaló al animal y dijo: Roca. Le contesté: ¿Cómo dices?, y lo repitió. Luego dijo varias veces no-no, acompañado de varios de sus cacareos,y exhaló dos o tres suspiros.

En ese momento comprendí lo que me quería decir. Entonces le pregunté: ¿No respira?, y Tweel quedó extasiado, al ver que yo le hacía ver, con varias respiraciones profundas a qué me refería. Sí, sí, dijo con alegría, y dando un gran salto quedó clavado de nariz a poca distancia del monstruo.

Tweel tenía razón. Ese ser era de roca, y no respiraba.”

Así es cómo Jarvis y Tweel conocen a estas extrañas criaturas en Una odisea marciana, de Stanley G.Wienbaum.

Hábitat: Desierto de Xanthus, Marte.

Descripción: Según se nos informa, el desierto de Xanthus está plagado de pirámides, cuyo tamaño aumenta a medida que se avanza por el mismo, desde alturas de menos de 15 cm hasta hasta más de 300 cm, por lo menos. Todas iguales, de sílice, huecas y con el vértice superior truncado. Además, Jarvis destaca la tremenda antigüedad de las mismas, y que es inversamente proporcional a su altura, es decir, que las más pequeñas son las que parecen más viejas, debido al desgaste de sus aristas. “El sílice no se desgasta fácilmente enla Tierra, imagínte aquí con este clima” argulle, concluyendo que las pequeñas podrían tener una antigüedad de medio millón de años.

La última pirámide que encontraron estaba completa, no estaba roto su vértice, así que lo que fuera que construyese aquellas estructuras estaba dentro. Es lógico que ambos expedicionarios sacaran sus armas para prevenir un posible peligro. Sin embargo, este no sería el caso. Pasado un tiempo los ladrillos superiores comenzaron a temblar y se desprendieron y de su interior emergió una criatura extraña, con forma de casco, una cola puntiaguda, una gran boca y un brazo que utilizaba para arrastrarse.

Después de arrastrarse unos metros, clavó su cola en el terreno, se alzó y comenzó, con una precisión espectacular, a escupir ladrillos de sílice cada 10 minutos, los cogía con el brazo y los colocaba cuidadosamente a su alrededor construyendo así la pirámide.

Datos del planeta:

Datos sobre Marte

Radio ecuatorial 3.397 km.

Distancia media al Sol 227.940.000 km.

Dia: 24,62 horas

Año: 686,98 días

Temperatura media

superficial -63 º C

Gravedad superficial 3,72 m/s²

Datos obtenidos en:

http://www.xtec.net/~rmolins1/solar/es/mart.htm

La criatura eterna...la verdad es que me parece una maravilla cómo la describe el autor en el relato. Al leerlo caí en un estado de ligera melancolía por no poder verlo con mis propios ojos, ahí quieto, delante de mi , construyendo su pirámide. Obviamente existen dos impedimentos físicos como son la imposibilidad de ir hasta Marte y la posible no existencia de esta criatura, que me devuelven de un plumazo a la Tierra, como un chorro de agua fría. Bueno, desde luego es una lectura muy recomendable, os la recomiendo.

THE BIG BANG THEORY

2008-11-16T11:57:00.000-08:00

La actualización de hoy tiene como objetivo enseñaros, para los que no la conozcan, una serie de televisión llamada: "The Big Bang Theory".
Es una serie divertida en tono de comedia que relata las experiencias de cuatro físicos teóricos: individuos extraños, con habilidades sociales prácticamente nulas o escasas, poca o nula preocupación por la imagen física. Hombres que sufren más por una incógnita mal despejada en una ecuación que por el fracaso social,amantes de juegos de rol on-line y de la literatura de ciencia ficción.

Bien, las personas que atienden a la descripción anterior son lo que comúnmente se denominan freakys. Ese es el meollo de la serie: la historia de cuatro freakys, Sheldon, Leonard, Raj y Howard cada uno con sus peculiaridades, y su amiga, una chica corriente, Penny.

A continuación os pongo unos vídeos para que decidáis qué os parece.

Una mala digestón

2008-11-08T08:03:00.000-08:00

RUBE
A Rube la noticia le cayó como un jarro de agua fría. Tenía una infección grave y debía pasar como mínimo una semana en aquella horrible sala de observación, aunque el doctor ya le había avisado de que lo más probable sería que le operaran de urgencia.
“Estas cosas suelen dar problemas, no le van a dejar descansar tranquilo o curarse sin más. Ya las ha tenido bastante tiempo rondando a sus anchas. Ya las ha dejado crecer bastante”
Esas habían sido las palabras del doctor, que se fue tan rápido como había llegado. Tenía otras ocupaciones. Rube iría a llamar a su Dolim-hak, pero estaban en la ceremonia del Hoh, debería esperar hasta más tarde para avisarlos. Él mismo sabía que si se hubiera tomado las inorgánicas habría estado bien, y no habría tenido ningún problema, pero sentía cierto recelo hacia ellas, las consideraba una estrategia gubernamental para preocupar a la gente en cosas nimias y crearles una necesidad, que no era tal, de forma que gastaran el dinero, y carecieran de poder adquisitivo para comprar partes, que eran realmente importantes. Ya había sentido en sus carnes lo equivocado que estaba, o eso le había dicho todo el personal sanitario desde que había llegado al terreno del hospital. Había pasado toda la noche mareado y con naúseas, hasta que le subió la fiebre momento en el que ya no pudo aguantar más en el cubículo, y llamo a los camilleros.
Al cabo de un tiempo empezó a reducir la corriente del sistema vital, y se puso a rememorar los viejos tiempos. La pequeña infancia había durado muy poco, como era común, o eso le parecía a él, que tampoco tenía una conciencia demasiado desarrollada del tiempo, vivía sin preocuparse. Al crecer, los compañeros del Yukham Cloud, le acogieron y le nombraron secretario y después presidente, destacando en gestión comercial y en deportes, principalmente. Siempre fue un muchacho muy guapo y de constitución atlética, había triunfado entre las jóvenes, pero se había quedado con Nane, era perfecta, hasta que sufrió un colapso y murió. Desde entonces, el joven alegre y sociable que había sido se convirtió en un tiburón de las finanzas, taciturno y apagado, siempre conspirando o durmiendo, había engordado demasiado, no podía seguir así. Cuando saliera de aquel sitio, empezaría de nuevo. Limpio de infecciones, de dolor y de angustia, sería valiente, honorable, bueno…seguro que eso le gustaría a su Dolim-hak, ya la había decepcionado bastante.
Mientras se recreaba en sus ensoñaciones notó un fortísimo dolor en el estómago, se llevó las manos a la cabeza y gritó. Era absolutamente insoportable. Los camilleros llegaron corriendo, le levaron y lo pusieron en la tabla. Era necesario que fuera operado de urgencia, tal y como había dicho el doctor. “Qué fastidio” pensó Rube en medio de su dolor.
Le aplicaron sueros. Le metieron un tubo por la garganta. Inhaló el gas. Los impulsos eléctricos disminuyeron hasta casi desaparecer. La consciencia se iba. Rube ya no se notaba a sí mismo…
Pasada la Kijho, llamaron a la Dolim-hak y le dieron el pésame. Mañana celebrarían la ceremonia, y como era costumbre allí, el médico encargado daría un discurso de despedida y se repartirían inorgánicos, para prevenir.
“Se le había infectado una de las glándulas del Sistema Solar, la Tierra, que es una de las más delicadas. Al no tomar los inorgánicos, permitió que se desarrollaran esas condenadas bacterias, Vitae filius, para más inri, la situación se agravó cuando crecieron en su interior los Homo Sapiens, que hoy en día son de las más peligrosas, pues alteran el equilibrio de la membrana de la glándula y expulsan desechos que se acumula en la bolsa intestinal, y al no poder intervenir el estómago con tanta facilidad para limpiarlo como otras zonas debido al riesgo que conlleva, normalmente desemboca en la pérdida del individuo. Siento su dolor.”

VUELOS DE ALTURA (1ª PARTE)

2008-11-08T01:47:00.000-08:00

<“(a)-…los deseos más comunes del ser humano son volar y ser invisibles…¿qué os parece?
(b)-Yo preferiría volar.
(a)-¿Por qué?
(b)-No sé…para volar, para ver sitios, para disfrutar.
(c)-Pues yo creo que volar está sobrevalorado, me parece mucho más práctico ser invisible.
(a)-¿Para qué?
(c) –Para ver sin ser visto.
(a)-Yo pienso que ser invisible sólo vale para hacer el mal…cuando hacemos algo bueno nos gusta que nos vean.”
La habitación de Fermat(2007, Luis Piedrahita, Rodrigo Sopeña)

Y como nosotros, los comunes mortales no podemos ni volar, ni ver sin ser vistos, les hemos otorgado esos poderes a nuestros queridos superhéroes.
Superman, Silver Surfer, Ángel o la Antorcha Humana, de una manera u otra, surcan los cielos ágiles y veloces, realizan giros espectaculares, cambian de trayectoria cuando quieren y si se caen, su grandiosa resistencia física les evita sufrir daños graves, pero ¿cómo lo hacen?

SUPERMAN

Es quizás el más mítico de todos los superhéroes voladores. Al principio, allá por 1939, Superman no volaba todavía, sólo saltaba mucho, edificios de hasta 200 m, lo cual significa ya una enorme proeza física, pero con el tiempo, consiguió la habilidad de desplazarse a través del aire sin necesidad de utilizar apéndices como los pájaros.
Empezaremos analizando dichos saltos. Cuando uno se eleva por encima del nivel del suelo realizando un salto, su velocidad inicial es máxima. A medida que nos desplazamos por el aire, nuestra velocidad decrece hasta alcanzar el valor 0. En el instante en el que v=0, empezamos a caer. Es muy intuitivo darse cuenta de que cuanto mayor sea nuestra velocidad inicial, más tiempo podremos pasar en el aire, se puede decir que la gravedad “tardará” más en frenarnos. Por supuesto, existen fuerzas de rozamiento con el aire, pero vamos a despreciarlas por el momento, y consideraremos que la única fuerza que actúa sobre el cuerpo en cuestión será el peso W.
Para el caso que nos ocupa, tenemos los siguientes datos:

-La altura inicial h0=0 m
-La altura final hf=200 m
-La “deceleración”* de la gravedad g=9,8 m/s2
-La velocidad final vf= 0 m/s

*Suele llamarse aceleración de la gravedad g, pero en nuestro caso, el nombre de deceleración es adecuado ya que es una fuerza que se opone al movimiento y frena al móvil en cuestión.

Para hallar la velocidad final, mediante los datos que tenemos, podemos utilizar la siguiente ecuación:

entonces,

(2)

Quizás no nos hacemos una idea de cuán grande es esa cantidad, quedando más claro si os digo que equivale a 225 Km/h, ¡desde luego es increíble!

Para que quede claro lo inferiores que somos vamos a realizar el cálculo de la velocidad final de un salto humano corriente, tomando como altura final 1 m:

(3)

En realidad, visto lo visto, creo que es un gran alivio para toda la raza humana el hecho de que Krypton, el planeta natal de Kal-El(Superman), explotara, porque si por algún casual, un líder maligno hubiese querido invadirnos y eliminarnos para apoderarse de la Tierra, de seguro lo habría logrado, aunque habiendo tantos planetas en el universo no sé por qué tendrían que fijarse en el nuestro, pero vamos, eso ya son disquisiciones personales.
Bien, volviendo a lo nuestro, Superman alcanza una velocidad de 62,6 m·s-1 cuando salta. Para ello, debe ejercer una fuerza contra el suelo, de forma, que atendiendo a la Tercera Ley de Newton, según la cual, las fuerzas aparecen por pares, el suelo ejerza una fuerza igual y opuesta, hacia arriba sobre él para permitirle elevarse. La expresión de esta fuerza viene determinada por la Segunda Ley de Newton:

F=m·a (4)

Donde

(5)

Si suponemos que la masa de Kal-El es de 100 Kg, siendo su velocidad inicial 0 m·s-1, y el tiempo que tarda en elevarse 0,25 s, tenemos:

(6)

Entonces la fuerza será:

(7)

Igual que antes, hallaremos la fuerza promedio que ejerce un hombre sobre el suelo al saltar, eligiendo eso sí un tiempo ligeramente más largo para elevarse, por ejemplo, 1 s:

(8)

(9)

Haciendo el cociente entre las fuerzas obtenemos:

(10)

Es decir, que la fuerza de nuestro superhéroe es unas 60 veces mayor que la de un hombre corriente.

Más adelante, Superman adquirió la capacidad de volar en la Tierra, lo cual se presenta como un hecho normal, debido a las grandes diferencias entre Krypton, su planeta de origen, y la Tierra. Suponemos que la gravedad de Krypton es muy superior a la de la Tierra, con lo que el esqueleto del bebé y todo su metabolismo están adaptados a la vida bajo esas condiciones, así, al llegar a un planeta como el nuestro, que aún teniendo la mayor gravedad de entre todos los planetas rocosos del sistema solar, el nimio valor de g al que está sometido le proporciona una fortaleza física superior, como a un astronauta en la luna. Pero es que Kal-El no se queda ahí, si no que puede incluso maniobrar en pleno vuelo, o pararse en medio del cielo si le apetece. Realmente fantástico, teniendo en cuenta que ni siquiera cambia de posición al volar, y que no posee una cola que le sirva de timón, como un pájaro por ejemplo. Parece que lo hace con la mente o algo así. Bueno, al fin y al cabo, es un superhéroe,¿no?
Vamos a dejar el tema del valor de la aceleración de Krypton para otra ocasión, y vamos a centrarnos en la habilidad de Superman: A la hora de volar debemos tener en cuenta la llamada fuerza de sustentación que actúa sobre un ala, y que es proporcional a la superficie de la misma, a la densidad del fluido y al cuadrado de la velocidad. El coeficiente de proporcionalidad, llamado coeficiente de sustentación que tiene que ver con la forma del ala y con el ángulo formado por la dirección del flujo del aire y del ala(ángulo de ataque). Si la altura del vuelo h=constante, la fuerza de sustentación debe ser igual al peso del objeto volador.
Además, un vuelo a altura constante, la velocidad es directamente proporcional a la raíz cuadrada del tamaño, con lo que, la velocidad que debería alcanzar Kal-El para elevarse es de 246 Km/h (“De King-Kong a Einstein”, pag 150), valor que no difiere mucho del anteriormente calculado, así que tampoco nos puede resultar extraño que con el paso del tiempo y con el entrenamiento, Superman fuera por fin capaz de aumentar su velocidad de salto, desde 225 Km/h a 246 Km/h, incluso un poco más, para poder llevar a Loise Laine con él.
Otra de las cuestiones que me intriga es cómo puede volar con los ojos abiertos. Yo en mi bici, he alcanzado la modesta marca de 15 Km/h, y sentía como si se me secaran los ojos, se me metía polvo y todo tipo de partículas, incluso me tragué un bicho. Pero él también vence esos obstáculos, cómo no. A lo mejor le vendría bien alguna clase de anatomía de los maestros del vuelo: los pájaros.
Los pájaros tienen 3 párpados, uno como el nuestro, otro debajo que cierran cuando duermen y un tercero que actua como limpiaparabrisas, y los protege del viento al volar. Este último párpado también les sirve a los halcones y búhos, por ejemplo, como una lente, pudiendo doblarlo, generando un efecto como el de un acercamiento de cámara. Además, las córneas de los pájaros son más planas que las nuestras y su retina es dos veces más gruesa, ya que poseen bastantes más fotorreceptores que nosotros. El hecho de que posean los ojos situados en los laterales de la cabeza, aumenta su campo visual, y aunque en otros seres reduce la agudeza visual como en los conejos, los pájaros han evolucionado de forma que compensan eso gracias a lo que comentábamos antes, el mayor grosor de su retina, el tercer párpado en algunas especies y un mayor desarrollo de la mácula**.
**La mácula es un pequeña bolsa que permite al ojo percibir detalles finos.

Por otra parte, los pájaros también poseen una visión tetracromática, porque tienen 4 tipos de conos***, y pueden percibir la luz ultravioleta.
***Células situadas en la retina que permiten distinguir los colores.

Globo ocular humano(ARRIBA) .Globo ocular de gallina(ABAJO)

Dicho esto, es posible que los habitantes de Krypton, contaran con esas mejoras oculares, iguales que las de los pájaros, sin embargo lo dudo mucho...porque tal y como hemos presentado las condiciones de planeta natal de Kal-El, no puedo entender para qué podría necesitar sus habitantes esas habilidades. Eso podemos dejarlo en incógnita, pero Loise Laine sí que no posee esas mejoras, y surca tranquilamente los aires con el formidable hombre volador, acariciada por una ligera brisilla. Pues creo que no, queridísima Lois, deberían llorarte los ojos, es más, a la velocidad de 300 Km/h, no deberías ni poder abrirlos a no ser que llevaras gafas protectoras, y es obvio, que aunque los abrieras no verías nada.

Referencias:

- MORENO LUPIÁÑEZ M. , PONT J.J "De King-Kong a Einstein"

- KAKALIOS J. "La física de los superhéroes"

¡Hola! ¿Alguien puede oirme?

2008-10-19T13:16:00.000-07:00

¿Cómo se ve el mundo a escalas diminutas? Esta pregunta siempre ha despertado la curiosidad entre los enamorados de la ciencia ficción, la prueba es la innumerable cantidad de relatos y películas sobre el tema. Sin embargo, son numerosas las trabas que impiden que esta realidad de hombres diminutos que se nos presenta sea posible. No sé para vosotros, pero para mi es un alivio, quizás porque estoy demasiado acostumbrada a ver el mundo desde la perspectiva de mis 160 cm de altura, y me resultaría angustioso que eso pudiese cambiar en algún momento. El pobre Scott Carey(“El increíble hombre menguante”) no tuvo tanta suerte, y de él y sus desventuras(o aventuras, según se mire) será de lo que hablaremos en este artículo.

Nuestra historia comienza cuando una extraña nube envuelve a Scott, que se encontraba disfrutando de unas relajantes vacaciones junto con su mujer, a bordo de un barquito. Desde ese momento, el desdichado hombre comienza a encoger irremediablemente. Desde sus 180 cm de altura y una masa de 85 Kg, se convierte en un individuo de apenas unos pocos centímetros y unos poco gramos. Además, en la película se propone al final, la posibilidad de que su tamaño siga disminuyendo de forma constante, pero ¿cuánto más podría disminuir? ¿Qué escalas podría alcanzar?

Lo primero que debemos averiguar es cómo encoger a un ser humano, teniéndo siempre presente la Ley de la Escala, de forma que si reducimos de tamaño a una persona su volumen y su masa se verán reducidos al cubo del factor de escala elegido, es decir, si reducimos a una persona a la mitad de su tamaño, su masa y su volumen serán ocho veces inferiores al original. Existen 3 posibilidades que podían aportar un poco de apoyo científico a la reducción de tamaño:

Reducción del número de átomos
Apelotonamiento de los átomos
Reducción del tamaño de los átomos

Las dos primeras opciones presentan, ya a primera vista, bastantes pegas para poder ser correctas. La primera no nos asegura que nuestro ser vivo sea el mismo del que partimos, ¿qué átomos quitamos? Para encoger un hombre al tamaño de un insecto hay que quitar muchísimos átomos, quizás demasiados para permanecer tal cual era. En la segunda posibilidad que se nos ofrece, la misma cantidad de masa se concentraría en un volumen muy reducido, con lo que la densidad del cuerpo sería muy grande (d=m/V), ya que la densidad es directamente proporcional a la presión (http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad), nuestro hombrecillo moriría aplastado por dicha presión. De todas formas, aunque no muriera de esa manera, al encoger la superficie de sus pies, que habría disminuído con el cuadrado del factor de escala, estos no podrían soportar el peso de toda su masa, que seguiría siendo la misma. La última posibilidad nos plantea el gran inconveniente de qué ocurriría con la masa de los átomos. Si la masa de los átomos se mantuviese constante, entonces la densidad del cuerpo sería proporcional al cubo del factor de escala, lo cual presenta los mismos inconvenientes que en la segunda opción. Si llegáramos a niveles microscópicos tanta masa condensada en un volumen tan pequeño, sería una materia completamente distinta a la original. Si, en cambio, la masa de los átomos disminuyera, ¿dónde estaría toda esa masa? La única forma de que desaparezca sería transformarla en energía, utilizando la famosa ecuación de Einstein, y eso daría lugar a una energía tremenda, porque Scott pasa de pesar 80 Kg a pesar aproximadamente 100 g, demasiada pérdida de masa.

Obviando todos esos problemas, y suponiendo que Scott realmente pudiese menguar, desde sus 180 cm, hasta un tamaña aproximado de 20 cm, calculemos el factor de escala:

180 cm / 20 cm = 9

Ser reducido 9 veces no es algo que se nos torne apetecible(por lo menos a mi), especialmente por todos los inconvenientes que conlleva. El primero que se nos presenta es el de la comunicación con personas de estatura normal. Mientras exista contacto visual no hay problema, pero qué pasaría si dejaran de verte y tú no pudieses alzar tu voz en la frecuencia necesaria para que te oyeran y te encontraran, tal y como le pasa a Scott, que es declarado muerto por su esposa y su hermano (http://es.wikipedia.org/wiki/Cambio_de_la_frecuencia). Sabiendo que la frecuencia normal de la voz de los seres humanos es de 150 Hz y 250 Hz, en hombres y mujeres, respectivamente (siempre hay excepciones), y tomando un valor promedio de 200 Hz, calcular la nueva frecuencia de nuestra voz es sencillo:

fv = 9² · 200 Hz =16.200 Hz

Afortunadamente parece que nuestra voz todavía se encuentra dentro del rango de frecuencias que puede percibir el oído humano (entre 20 y 20.000 Hz). Sin embargo, como el período es inversamente proporcional a la frecuencia, la velocidad a la que diríamos cualquier palabra sería demasiado rápida para resultar comprensible para un ser humano normal, pero de todas formas podrían escucharnos y encontrarnos, que ya es más que suficiente (para mi sería un alivio, desde luego). Podemos ir más allá todavía y preguntarnos, cuánto debería encoger Scott para que sus gritos dejaran de ser audibles:

Primero hallaremos el factor de escala

x² · 200 Hz >20.000 Hz

x=(100)^1/2 = 10

Ahora hallaremos el tamaño que corresponde a ese factor de escala

180 cm / y = 10

y=18 cm

¡Sólo disminuyendo 2 cm nuestros gritos dejarían de ser audibles!, por lo menos para los humanos, los ratones, murciélagos y pájaros podrían escucharnos, si eso consuela a alguien...que esto sea así no debe sorprendernos, cuanto más pequeñas son las cuerdas vocales más agudos son los sonidos que emiten(pasa también con las cuerdas, como las de una guitarra), y al disminuir, el área de las mismas disminuye con el cuadrado del factor de escala elegido, por lo que nuestros chillidos se volverían muy agudos aunque encogiésemos muy poco.

Otra de las cosas que más nos pueden llamar la atención es cómo el intrépido Scott nada en el agua al inundarse la habitación, y más tarde, cuando todo cae por la alcantarilla, él puede levantarse sin ningún problema y moverse con la misma agilidad de siempre.

Bueno, cuando el agua sale de la caldera podemos decir que el régimen es turbulento, y aunque la fuerza del agua no fuese demasiado grande para una persona normal, sería suficiente para que Scott se ahogara. Esto se debe al número de Reynolds, que en el caso de los seres pequeños es bajo, por lo que las fuerzas viscosas tienen más relevancia que las inerciales, de forma que para Scott sería como nadar en un líquido mucho menos viscoso que el agua a la que está acostumbrado (http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Reynolds).

Si el agua estuviese quieta, la tensión superficial, que aparece debido a la tendencia de los líquidos a tener la menor superficie de contacto con el aire para un volumen dado, jugaría un papel importante. Así, si la masa de Scott fuese lo suficientemente pequeña, podría flotar sobre el agua y eso le conviene, porque si se hundiése le resultaría prácticamente imposible salir y moriría ahogado por la acción del citado número de Reynolds (http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_superficial).

De todas formas también encontramos que si al salir del agua siempre llevamos una fina capa que se nos queda pegada a la piel y que, en el caso de un hombre normal corresponde al 0,5 % de su cuerpo. En el caso de un hombre reducido como Scott, cuya superficie corporal ha disminuído en un factor de 9² mientras su masa y su volumen han disminuído en 9³, el peso del agua que se queda pegada a su piel, aunque la superficie de la misma halla disminuído, es demasiado grande en comparación con la nueva masa de Scott como para que pueda moverse con tanta soltura.

Ya para terminar quiero poner de manifiesto las razones biológicas que prácticamente nos aseguran la imposibilidad de la existencia de estos pequeños humanos:

1)Habíamos visto que la fuerza relativa era inversamente proporcional al tamaño. Así pues, para un hombre pequeño la fuerza relativa sería muy grande y el tamaño de sus músculos acabaría por asfixiarle

2)El ritmo metabólico del cuerpo sería mucho mayor para poder conservar su temperatura, puesto que la superficie por la que “pierde” calor es muy grande comparada con el volumen en el que lo “almacena”. El resultado de esto es que el individuo en sí vivirá mucho menos.

Al fin y al cabo, no parece una experiencia demasiado placentera, desde luego prefiero la seguridad de leer cosas al respecto o verlas en el cine a vivirlo en propias carnes, eso de vivir menos me echa para atrás, ¡qué le voy a hacer, tiendo a la máxima autoperpetuación! Esperemos que el viaje de Scott Carey, que al final tomó tintes bastante místicos le ayudara a encontrar alguna verdad, y con suerte, alguna verdad absoluta.

Morgan, ¿vuelan las avispas?

2008-10-12T12:21:00.000-07:00

Las historias de gigantes y enanos, de seres grotescos, en el sentido de que su talla no se ajusta, ni con mucho a los estándares a los que estamos acostumbrados, en definitiva los cambios de escala, son uno de los temas recurrentes de los relatos de ciencia ficción.
En la película “El alimento de los dioses”, la primera que videamos en la asignatura de Física en la ciencia ficción, nos presenta un bosque en el que los animales, han crecido hasta alcanzar tamaños increíbles tras ingerir una sustancia que comenzó a manar del suelo. Esta película está basada en un trozo de la novela de H.G.Wells del mismo nombre.
Aunque estas criaturas parezcan muy fantásticas y aterradoras, es necesario estudiar hasta qué punto es posible su existencia, con unos pequeños y sencillos cálculos. Es necesario comentar que en la película el tamaño de los animales no está bien definido, unas veces parecen horribles gigantes y otras veces peluches grandes, aquí elegiremos un valor aproximado para su tamaño, y todos los cálculos serán aproximaciones, por supuesto.

En primer lugar, supondremos que las avispas normales del bosque eran grandes ya de por sí y su longitud era de 2 cm (que no es un tamaño nada despreciable para una avispa), mientras que el valor de la longitud correspondiente a una avispa gigante será 60 cm. Ahora compararemos el tamaño de ambas para ver en qué medida las avispas estimuladas por el alimento son más grandes que las normales, para ello basta con hacer el cociente entre sus longitudes y hallar la relación entre ellas, lo que se conoce como factor de escala:

lan= 2 cm=0,02 m

lag =60 cm=0,6 m

(1)

Este resultado quiere decir, que las avispas gigantes han crecido unas 30 veces con respecto a las normales, lo cual plantea bastantes trabas para su posible existencia. Existe una ley que se conoce como la Ley del cuadrado-cubo, enunciada por Galileo, según la cual, cuando un objeto crece sin variar su forma, su superficie crece como el cuadrado de su longitud característica, mientras que su volumen crece como el cubo de la misma. En nuestro caso, tomaremos la longitud de la avispa como su longitud característica. Así, la superficie de las alas de una avispa gigante, o la superficie de apoyo de sus patas es 30^2 veces más grande, mientras que su volumen, y también su masa son 30^3 veces más grandes. Esto último se deduce de la siguiente expresión d=m/V. Si la densidad de una avispa gigante es la misma que la de una avispa normal es la misma, pues es esta una propiedad que no varía por muchos cambios de tamaño que apliquemos al ser en cuestión, tenemos

(2)

Si sabemos que

(3)

Si suponemos

(4)

Seguro que el vuelo de seres como estos que se nos presentan sería espectacular, pero vamos a tener que dejarlos en tierra. Con una masa de 270 kg, deberían tener unas alas descomunales para poder elevarse (y probablemente ni teniéndolas podrían hacerlo), el mayor ave que hoy en día levanta el vuelo, el albatros, tiene una masa de tan sólo 10 Kg, una nimiedad comparada con la de esos insectos gigantes. Además, recordemos que la superficie de las alas sólo ha aumentado en un factor de 30^2, con lo que es imposible que puedan elevarlos ni medio milímetro por encima del suelo, es más, también la superficie de apoyo de las patas ha aumentado en el mismo factor que las alas, bastante menos que su masa por lo que lo más probable es que murieran aplastadas por el propio peso de su cuerpo, sin embargo, este enigma puede resolverse rápidamente con unos sencillos cálculos.
Para ellos estudiaremos la fuerza relativa de una avispa gigante, siendo esta magnitud dependiente de la sección transversal de los músculos del animal. . Es decir, que es inversamente proporcional a su tamaño.
Suponemos que la fuerza relativa de una avispa normal es 2, si su masa es de 10 g entonces puede soportar una carga de 20 g.

(5)

Sabemos que

(6)

Es decir, que efectivamente, las avispas no podrían soportar su peso y morirían aplastadas, como las ballenas varadas en las playas.
La última cuestión que me preocupa es cómo un panal como el presentado podría ser real. En principio, parece demasiado pesado para colgar sin más de la rama del árbol que lo sujeta y, además parece demasiado pequeño para contener toda una familia entera de avispas. Un nido de avispas puede contener tranquilamente 5000 obreras. Si aproximamos el volumen tanto de la colmena como de la avispa con el de un cilindro, tenemos que el volumen total que ocuparían las avispas sería:

(7)

Mientras que el volumen del avispero tomando h=4 m y r= 1m, será

(8)

Es obvio que 94 m^3>>13m^3, por lo que tampoco es plausible la idea de esa colmena.
La única posibilidad que se me ocurre para que estas avispas pudiesen existir es que vivieran en un planeta cuya atmósfera tuviera una mayor densidad, en la que el empuje de Arquímedes tuviese mayor importancia y no fuese despreciable, aún así, sus movimientos serían torpones y lentos, para nada parecidos a las ágiles danzas aéreas que realizan aquí en la Tierra. Allí sería más como un lento deslizarse por esa atmósfera al estilo de las mantas en el agua. No hay que olvidar que el hecho de que las avispas vuelen se debe a que sus alas producen unas pequeñas turbulencias en el aire, que siendo gigantes no podrían producir, y si lo hicieran serían equivalentes a pequeños tornados, lo cual suena terrorífico. Como conclusión podemos afirmar que son magnificas criaturas de ficción, sólo plausibles en nuestra imaginación, por lo menos en este planeta.

¿Hay alguien ahí?

2008-10-06T13:21:00.000-07:00

"¡Te presentas de forma tan sugetiva, que quiero hablarte!"

WILLIAM SHEAKESPEARE, Hamlet, acto I, escena 4

"Ahora las Sirenas poseen un arma más mortífera que su canción: su silencio... es posible que alguien haya escapado a su canto, pero a su silencio, nunca jamás"

FRANZ KAFKA, Parábolas

Desde los tiempos más antiguos de la humanidad, cuando aún estábamos dando nuestros primeros pasos en el estimulante camino de la ciencia, el hombre ha sentido curiosidad por la inmensa bóveda que nos resguarda, examinando todos los cuerpos que contiene: estrellas, planetas, galaxias... cavilando acerca del propio interrogante que constituye nuestra presencia en este planeta Tierra, y la posibilidad de que en otro lugar del cosmos, otros seres miren al cielo maravillados por la oscura profundidad del universo, igual que nosotros. Pero, ¿cómo sería una sociedad en otro planeta?¿Qué tipo de seres pueden poblar el universo? o, incluso, ¿hasta dónde será capaz de llegar la raza humana en la conquista del espacio? En realidad, la profunda limitación del hombre constituye el primer impedimento, en teoría, para poder contestar a estas cuestiones. Disponemos de cinco sentidos a través de los cuales podemos percibir los estímulos que nos rodean, con los que podemos formarnos una imagen del mundo en el que vivimos, aunque nadie nos asegura que esa imagen que nos formamos sea real, correcta al 100%, parece incluso un poco pobre (nuestro espectro de visión abarca únicamente desde los 380nm hasta los 780 nm, y el espectro de audición desde los 20 Hz hasta los 20.000Hz). Podemos, en todo caso, presuponer que todo lo que nos rodea es tal y como lo percibimos, y aún así, la cantidad de conocimientos que podemos almacenar es limitada, ¡y la realidad es tan compleja!... parece que los secretos del basto y profundo universo se escapan a nuestra comprensión.

Desde luego, objetivamente todo esto podría argumentarse para aparcar, de inmediato, cualquier pregunta sobre el oscuro océano en el que se haya inmerso nuestro pequeño milagro azul. A pesar de todo, muchos hombres, despreciando todas las limitaciones ya comentadas que podían amilanarlos, han dejado volar su imaginación dando forma a criaturas fantásticas de lejanos planetas, viajes a través del tiempo, saltos espaciales a través de agujeros negros, y un sin fin más de fantásticas creaciones, que alimentan los sueños y a veces el miedo de una humanidad que anhela el contacto con el espacio exterior. Somos así, soñamos sin reparos, por eso, la ciencia ficción resulta tan estimulante, a veces incluso, necesaria, sobre todo para mentes inquietas y curiosas, como la de los grandes escritores Julio Verne, H.G.Wells, Isaac Asimov, Lester del Rey, Theodore Sturgeon, Clifford D.Simak, Stanley G.Weinbaum, Philip K.Dick o Robert Silverberg, una selección de entre una gran cantidad que existe. Tampoco debemos olvidar a los cineastas que han trasladado hasta nuestras pantallas grandes historias de ciencia ficción como George Lucas, Stanley Kubrick, Steven Spielberg, Michael Bay o Ridley Scott. Pues bien, ya lo sabemos: se puede soñar, no existen limitaciones, sin embargo, contamos con una ciencia avanzada que se ha ido construyendo durante muchos siglos, ¿por qué no ofrecer una base sólida de sustentación a nuestros sueños? Así parecen incluso palpables, y nosotros un poco menos solos en esta eternidad. ¿Quién se apunta a soñar? Para todos: Buen Viaje.

NOVA