Star Trek: Generations

Supongo que todo el mundo habrá oido hablar de Star Trek. Esta franquicia ha dado hasta ahora 5 series de TV (6, si contamos la de dibujos animados), 10 películas y multitud de cómics y novelas. Hoy voy a hablar de la película Star Trek: Generations, la 7ª de la saga, aunque la primera con los personajes de la serie Star Trek: Next Generation (la segunda serie de TV, ambientada un siglo después que la original). ¿Lioso? Bueno, no tanto.

La trama de la película consiste en que un científico alienígena se obsesiona con algo llamado el Nexus. El Nexus es una especia de "grieta" en el espacio-tiempo que va viajando por ahí, y si te metes dentro, apareces en una especie de mundo "a medida", donde prácticamente ocurre lo que más deseas, y así uno puede vivir siempre feliz. El problema es que si una nave se acerca al Nexus, aquélla sufre serios daños o incluso explota, y si uno aún no había entrado completamente en el Nexus, pues como que se muere.

Así que nuestro obsesionado científico se dedica a colapsar estrellas, para desviar la trayectoria del Nexus hasta que pase por un planeta, y así pueda entrar en el sin riesgo. La idea es que el Nexus es afectado por la gravedad, por lo que si eliminamos un objeto tan masivo como una estrella, cerca de su trayectoria, esta se modificará.

Tranquilos, que no voy a filosofar sobre el Nexus y sus características, o sobre cualquier aspecto de la tecnojerga de Star Trek. Voy a destacar un error que atenta contra la más elemental de las leyes físicas: la conservación de la energía, o en este caso de la masa.

Vamos a ver. La idea es hacer desaparecer la masa de una estrella, para alterar el campo gravitatorio circundante. De esa manera, si el Nexus, por ejemplo, tuviera una trayectoria que pasara cerca de la estrella, al desapareces ésta, el Nexus se movería algo más alejado de la misma. Pura física. Basta con aplicar las Leyes de Newton. Fácil ¿verdad?

El problema es que para que esto funcione, toda la masa de la estrella debería desaparecer en la nada. En la película, el científico de marras, lanzaba un torpedo de no-se-qué a la estrella de forma que detenía su proceso de fusión nuclear, y la estrella se colapsaba sobre sí misma. Bien, ningún problema a eso. Obviando el cómo detener un proceso de fusión en una masa de gas de cuatrillones o quintillones de toneladas (nuestro Sol tiene una masa de de casi 2 x 10³⁰ kg, esto es, un 2 seguido de 30 ceros, o 2 quintillones de kg, y no es precísamente de las más masivas), es verdad que si una estrella detuviera total o parcialmente su proceso de fusión, su propia gravedad haría que se colapsara sobre sí misma.

En una estrella, la energía desprendida por la fusión nuclear de su interior, tiende a "hincharla". Por otro lado, debido a la enorme masa que tiene, su propia gravedad tiende a "comprimirla". En una estrella estable, ambas fuerzas están en equilibrio. En el mundo real, llega un momento en que el hidrógeno de la estrella se agota. Dependiendo de la masa de la estrella, se pueden iniciar otros procesos de fusión que sigan generando energía y mantengan a la estrella, pero finalmente, todo el combustible se agotará, o se llegará a un proceso de fusión en el que en vez de liberar energía, la absorbe. En ese momento, la gravedad de la propia estrella la colapsará sobre sí misma, comprimiendo y calentando el gas de forma brutal hasta que en algunos casos explote en forma de supernova.

Así que la idea de detener la fusión de una estrella para que esta se colapse no está mal. Pero la masa sigue estando ahí. El campo gravitatorio circundante no varía en absoluto.

Vale, en la película, tras el colapso se producía una "onda de choque" (¿mala traducción de "onda expansiva"?) que se expandía como si fuera la onda expansiva de una explosión, arrasándolo todo a su paso. Pero la estrella no explotaba realmente. Se podía ver perfectamente ahí en medio.

Bueno, supongamos que la estrella realmente explota. Aún así, todos los átomos de la estrella, aunque salgan despedidos, siguen ahí, de forma que desde fuera del sistema planetario, o al menos, desde bastante lejos de la explosión, el campo gravitatorio no debería cambiar.

¿Seguro? Las masas se encuentran ahora en posiciones diferentes ¿no? Cierto, pero cuando uno está suficientemente lejos de una masa o conjunto de masas, el campo gravitatorio en ese punto es el mismo que generaría un punto imaginario donde se concentrara la masa total del sistema, y estuviera situado en el centro de masas. Cuando un cuerpo cualquiera explota, si no hay acción de una fuerza externa, debe mantener su cantidad de movimiento antes y después de la explosión, como consecuencia de las Leyes de Newton. ¿Qué es la cantidad de movimiento? Fácil, es la suma del producto de todas las masas por su respectiva velocidad.

Vamos a explicar esto un poco con un ejemplo sencillo. Imaginemos un asteroide, viajando por el espacio. A la hora de calcular su trayectoria, podemos suponer que el asteroide no es más que un punto, en el que se concentra toda su masa. Este punto es el centro de masas, y además, cualquier eje de giro del asteroide, atraviesa este punto. Ahora vamos y le colocamos una cabeza nuclear justo en el centro, que lo parte en dos. Los fragmentos se alejarán uno de otro después de la explosión, y la suma de las masas de ambos es igual a la del asteroide original. Pues bien, el centro de masas del sistema formado por los dos fragmentos, coincidirá con el centro de masas del asteroide. Sería un punto situado entre ambos fragmentos. Y la trayectoria de ese punto imaginario sería exactamente la misma que la que pudieramos haber calculado antes. Lo mismo ocurre si en vez de 2 trozos, se fragmenta en 4, en 10, en 100, o en millones de ellos.

Hagamos lo mismo con algo tan masivo como una estrella. Si la partimos en dos, los planetas suficientemente alejados, seguirán tranquilamente sus órbitas, ya que desde suficiente distancia, se puede considerar que toda la masa está concentrada en el centro de masas. Si la masa no ha variado, y el centro de masas tampoco, aunque la estrella salte en mil pedazos, el campo gravitatorio a suficiente distancia, será el mismo.

Así que, explote o no explote la estrella, el hacer que se colapse sobre sí misma no alteraría el campo gravitatorio, y por tanto, no alteraría la trayectoria del Nexus ese.