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lunes, octubre 31, 2005

Space Cowboys: Lanzar una pelota a la luna

Carátula de la películaEste fin de semana pusieron en la tele Space Cowboys, una película en la que Clint Eastwood hace doblete, como director y actor. A pesar del realismo de la película, no se salva de cometer algunos errores, que pueden parecer sutiles, pero desde el punto de vista físico, son bastante grandes.

Uno de ellos ocurre durante una visita guiada de un grupo de niños. Uno pregunta si se puede lanzar una pelota hasta la luna, y la guia (creo que era ingeniero de la NASA) responde que sí, que basta con que llegue hasta la mitad del camino, y que luego la gravedad lunar se encargará del resto.

Bueno, está claro que al responder una pregunta de un niño, uno no se va a poner a explicar lo que es la velocidad de escape, o la problemática de igualar la velocidad orbital de la luna, y todo eso. El pobre crío no entendería nada. Pero es erróneo que a mitad de camino entre la Tierra y la Luna las gravedades de ambos cuerpos se igualen, de forma que una vez superado dicho punto, la gravedad de la Luna es mayor que la de la Tierra.

Recordemos la Ley de Gravitación Universal de Newton, que todos hemos aprendido en el colegio: La fuerza producida por la gravedad es directamente proporcional al producto de las masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. La masa de la Tierra es de 5,974 × 1024 kg, mientras que la de la Luna es de 7,349 × 1022 kg (ojito que en la versión en castellano de la Wikipedia, algunos datos aparecen erróneamente con el punto "." como separador decimal, y la coma "," como separador de miles). Es decir, la masa de la Tierra es aproximadamente 81 veces la de la Luna. Eso quiere decir que a mitad de camino entre ambos cuerpos, puesto que la distancia a cada uno de ellos es la misma, la gravedad de la Tierra es 81 veces superior a la de la Luna. Si alguien lanzara una pelota que sólo llegara hasta allí (menudo lanzamiento, en cualquier caso), volvería a caer a la Tierra.

¿Dónde se igualan exactamente la gravedad de la Luna y la Tierra? Fácil, puesto que la masa de la Tierra es 81 veces superior a la de la Luna, ese punto estaría situado de forma que el cuadrado de la distancia hasta la Tierra sea 81 veces superior al cuadrado de la distancia hasta la Luna. Es decir, en el punto en el que la distancia hasta la Tierra sea 9 veces la distancia hasta la Luna. La distancia media entre la Tierra y la Luna es de 384.400 km, por lo que ese punto estaría a 38.440 km de la Luna y a 345.960 km de la Tierra (aproximadamente, puesto que la masa de la Tierra no es exactamente 81 veces la de la Luna, y además estamos hablando de medias, puesto que la distancia entre la Tierra y la Luna varía). Ese punto dista mucho de estar a mitad de camino entre ambos cuerpos.

miércoles, octubre 26, 2005

Los mitos de Linux

Si escogiera a una persona cualquiera al azar, y le preguntara qué opina de Linux, posiblemente me conteste que de qué estoy hablando. Si tengo suerte y la persona sabe algo del tema, tal vez me diga que que "dicen que es muy bueno" pero que es sólo para "expertos" ya que es complicado de instalar y configurar. Y es posible que añada que no detecta todo el hardware que uno pueda tener en su PC.

Imagen del pingüino TuxPara los que no hayan entendido nada del primer párrafo, me explicaré. Linux es un sistema operativo, al igual que Windows. ¿Y qué es un sistema operativo? Bueno, se pueden dar varias definiciones, pero se puede decir que es el software básico de un ordenador, que permite que un usuario y otras aplicaciones, puedan utilizar el hardware. ¡Ah! El Windows ¿verdad? Sí, el Windows es un sistema operativo, pero no es el único que existe, ni el único que se puede instalar en un PC.

Linux tiene fama de ser más seguro, fiable y robusto que Windows. Además es libre y gratuito. Libre quiere decir que puedes modificarlo y distribuirlo a tu antojo (lo de gratuito supongo que todo el mundo lo entiende).

Pero este sistema operativo también se ha ganado una fama de dificil de utilizar, instalar y configurar, y que no siempre reconoce todo el hardware del ordenador, teniendo que buscar por Internet algun parche que solucione el problema. Eso era cierto en el pasado, pero hace ya unos pocos añitos que esa fama es inmerecida. Linux no es más dificil de utilizar que Windows. No es más dificil de instalar y no es más dificil de configurar.

Es verdad que aún no reconoce absolutamente todo el hardware existente en la instalación, pero esos casos son los menos, y hace poco tuve una experiencia personal en la que comprobé que una instalación normal de Windows XP puede tener más problemas con el reconocimiento de hardware y la instalación de drivers que Linux.

Veamos, yo tengo un ordenador portátil con Windows XP y SuSE Linux, con arranque dual (eso quiere decir que al encender el portátil puedo seleccionar qué sistema operativo arrancar). El XP ya me vino preinstalado de la tienda. El Linux me lo instalé yo.

Antes de hacerlo, tuve que reparticionar el disco duro, para crear una partición para Linux. ¿El qué? A ver, una partición es una división lógica de un disco, de forma que si tienes varias particiones, cada una de ellas se comporta como si fuera un disco independiente, aunque en realidad sólo tengas un disco físico. Esto que parece tan complicado, no lo es tanto si dispones del programa adecuado (como el Partition Magic, o las propias herramientas de una buena distribución Linux) y es necesario si quieres tener más de un sistema operativo instalado (da igual cuáles).

Después tuve que buscar una distribución completa. Es muy habitual que revistas de informática regalen un CD o DVD con una distribución de Linux, pero en la mayoría de los casos (sobre todo con CDs) es incompleta, y la instalación puede fallar cuando ves son asombro que te pide el "CD 3" y en la revista sólo venían 2 (un tirón de orejas para las revistas). Bueno, no pasa nada, un amiguete me pasó una distribución SuSE 9.0 completa.

La instalación fue de lo más sencilla, limitándome a pulsar el botón aceptar varias veces. Reconoció todo el hardware menos el modem (interno), ya que se trataba en realidad de un softmodem (es decir, un modem barato con muy poco hardware, que necesita un software especial para funcionar). Bueno, tras buscar un poco por internet y mirar la configuración de mi Linux, vi que sí que había reconocido el hardware e instalado el driver adecuado, pero por alguna razón, estaba deshabilitado en el arranque. Pues nada, edité el ficherito de configuración correspondiente (sólo tuve que "descomentar" una línea), y a correr.

Poco meses después (o puede que más de un año) me actualicé a la versión 9.2. Ningún problema, salvo que el modem me dejó de funcionar. ¡Vaya! El driver instalado, todo correcto... gracias a Internet descubro a otra persona que le pasa lo mismo. Resulta que en uno de los scripts de arranque (un fichero de texto con instrucciones) faltaba una instrucción (tirón de orejas a SuSE). La pongo y ya está todo solucionado.

Bueno, eso demuestra que Linux tiene problemas con algún hardware ¿no? Sí, pero vayamos ahora a una instalación de Windows XP. Resulta que hace unos días se me corrompió algo en el Windows y no podía arrancar. Probé todas las opciones de arranque posibles, y nada. El día anterior se me acabó la batería justo mientras estaba cerrando el Windows, así que tal vez algún fichero importante (o incluso el famoso registro de Windows) se estropeó. Podía haber ido a la tienda a que me lo reinstalaran, pero tenía miedo de que me hicieran un destrozo con las particiones y me borraran el Linux (y todos los datos que tengo), así que cogí un CD de instalación de Windows XP.

Crucé los dedos para ver si el CD de instalación detectaba que había una versión de Windows XP instalada, y me ofrecía repararla. Vaya, pues no. Sólo me ofrecía la posibilidad de una "consola de recuperación" en la que podía teclear comandos, pero que no me sirvió para nada (básicamente eran para copiar ficheros de un sitio a otro, chequear el disco, y cosas así). Así que opté por reinstalar el XP. Vaya, ahora sí, al decir que instale, detecta la versión que ya tengo instalada. Pero lo único que me dice es que para instalar la nueva versión debe eliminar la antigua, por lo que me borra todo el contenido de C:/Windows. Bueno, pues qué le vamos a hacer.

Tras la instalación, como me temía, la mayoría de programas que tenía instalados no me funcionaban, pues necesitaban DLLs que el proceso de instalación me había borrado. Bueno, pues nada. Formateo la partición y lo instalo de nuevo, ya en un entorno totalmente limpio.

Lo primero que noto al arrancar el XP es la ausencia de la musiquita tan característica que todos conocemos. Miro la configuración y descubro que no hay instalado un driver para el chip de sonido. Es más descubro que no hay driver instalado para el modem, el controlador USB y el chip gráfico (aunque debía de utilizar algún driver genérico, ya que lo que es funcionar, funcionaba, aunque sin todas las posibilidades de aceleración por hardware que tenía). Cuatro componentes de hardware sin funcionar correctamente.

Resultado final, Linux 1 - Windows 4 ( y no gana precísamente el del número más alto).

Gracias otra vez a Internet, he conseguido los drivers necesarios y ya tengo el XP funcionando otra vez, pero nunca olvidaré esta experiencia, y lo que he aprendido de ella. Linux no es más difícil de instalar que Windows. Eso es un mito. Y puedo decir eso de "lo digo por experiencia".

martes, octubre 25, 2005

Redes P2P

Últimamente ha vuelto a la primera plana la eterna polémica de los derechos de autor y la propiedad intecelcual, siempre relacionada con las recientes tecnologías que permiten copiar música y vídeo sin pérdida de calidad, así como distribuir las copias por la Red. Todo ello con un coste muy pequeño. Inevitablemente, uno de los términos que aparecen en estas discusiones es el de "redes P2P". En la mayoría de los casos, las explicaciones que se da de lo que es una red P2P es inexacta, o incluso completamente equivocada.

¿Qué es eso del P2P? A ver, P2P son las siglas en inglés de "peer to peer", que podría traducirse como "de igual a igual".

¿Y por qué se llaman así? Bueno, la mayor parte de aplicaciones o servicios que utilizan Internet (la Web, el correo electrónico) utilizan lo que en informática se conoce como modelo cliente-servidor. ¿Y eso qué es? En un modelo cliente-servidor, existen dos tipos de procesos (programas en ejecución, para entendernos): clientes y servidores. Un cliente solicita información a un servidor, y éste responde al cliente con ella. La iniciativa corresponde al cliente. El servidor simplemente espera a que algún cliente le pida algo, y se lo da.

Cuando navegamos por la Web, el navegador que utilizamos es el cliente. Cada vez que tecleamos algo en la barra de direcciones, o pinchamos un enlace de una página, el navegador envía una petición al servidor web correspondiente, el cual contesta enviando el fichero solicitado (normalmente, otra página).

En una red P2P, todos los procesos son a la vez clientes y servidores. Son iguales entre sí (de ahí el nombre). Un programa como el eDonkey, no sólo descarga ficheros (cliente), sino que atiende peticiones de descarga de otros usuarios (servidor). De esta manera, en una red P2P, no estamos descargando nada de ningún servidor, sino de otro usuario doméstico como nosotros. Existen redes P2P en las que se hace uso de servidores, pero únicamente para facilitar la búsqueda de otros usuarios. Nunca para almacenar los ficheros que se descargan los usuarios.

Fijaos que estoy hablando siempre de ficheros, y eso es porque las redes P2P se utilizan en para intercambio de ficheros en general. En la mayoría de menciones de estas redes en los medios de comunicación, se da a entender que están diseñadas para descargar música y vídeo, y esto no es así. Están diseñadas para intercambiar cualquier tipo de fichero, si bien es cierto que existen redes especializadas en música o vídeo.

Fijaos también acabo de decir intercambio, y no descarga. Cuando utilizas una red P2P, no sólo descargas ficheros, sino que permites que otro usuario se descarge un fichero tuyo. Normalmente se "premia" el que aportes ficheros, y se "penaliza" el que no lo hagas (en la red eDonkey, por ejemplo, si limitas la velocidad de subida, la velocidad de bajada disminuye). La idea es potenciar el intercambio.

Hay otro matiz que la inmensa mayoría de las veces pasa desapercibido, pero que es fundamental a la hora de debatir la legalidad o no del intercambio de material con copyright por estas redes. Cuando utilizas una red P2P, y seleccionas qué ficheros quieres compartir, el programita en cuestión hace pública esa lista de ficheros. Difunde por la red esa lista, pero sólo la lista. Los programas del resto de usuarios solicitarán al tuyo alguno de esos ficheros, pero como estamos tratando siempre con ordenadores domésticos, con un ancho de banda limitado (aunque sea ADSL), todas esas peticiones se organizarán en una cola, de forma que tu programa sólo esté permitiendo unas pocas descargas cada vez.

Como digo, desde el punto de vista legal, este matiz es muy importante: sólo se publica o difunde la lista. Desconozco el significado exacto de términos legales como "difusión" o "comunicación pública", pero hay que tener una cosa muy clara. Una red P2P no se puede comparar a una emisora de radio o TV, en la que el contenido en cuestión se difunde de forma masiva a todo el que disponga de un receptor. La analogía correcta sería la de un grupo de personas que publican en algún medio (periódico, tablones de anuncios, listas de correo electrónico) una lista de canciones, películas, o lo que sea, y sus datos de contacto, para intercambiar copias. La consideración legal en ambos casos, debería ser la misma (aunque desconozco cual es exactamente).

jueves, octubre 20, 2005

Las Crónicas de Riddick: Crematoria

Hace unos meses comenté una serie de fallos de la película Pitch Black, sobre el eclipse que se produce, y los anillos del planeta "eclipsador". En uno de los comentarios del envío sobre los anillos, dije que algún día hablaría sobre el planeta Crematoria, que aparece en la secuela Las Crónicas de Riddick. Pues bien, ese día ha llegado.

Recapitulemos un poco. En la película, Crematoria es un planeta penitenciario, con una prisión excavada varios metros bajo tierra. Se nos dice que la diferencia de temperatura entre el día y la noche es brutal: 700º de día y -300º de noche. Obviamente, son grados Fahrenheit, pues la temperatura mínima alcanzable es el cero absoluto, que corresponde a -273,15 ºC. Traducido a la escala Celsius son 371 ºC de día y -184 ºC de noche. Unas condiciones bastante desagradables. Para hacernos una idea, el plomo se funde a 327,46 ºC y el nitrógeno se licua a -195,8 ºC.

¿Es eso posible? Bueno, tenemos muy cerca un planeta parecido: Mercurio. La temperatura de Mercurio puede llegar a oscilar entre 90 K (-183,15 ºC) y 700 K (426,85 ºC). Esto sucede por dos causas.

Por un lado, Mercurio no tiene atmósfera. Una atmósfera modera los cambios de temperatura de un planeta, ya que se calienta y enfría junto con la superficie, por lo que la cantidad de calor a recibir o expulsar debe ser mucho mayor. Es un efecto parecido al que ocurre en las costas, que debido al mar, tienen un clima menos extremo que en las zonas de interior (aunque el mecanismo es diferente).

Por otro lado, Mercurio tiene un periodo de rotación muy largo: 58 días y 15 horas. Así que tenemos casi 30 días de exposición contínua al sol, y casi 30 días de ausencia de sol (en zonas cercanas al ecuador, ya que el eje de rotación de Mercurio, al igual que el de la Tierra, está inclinado). Es fácil pensar que con periodos tan largos de exposición y ausencia de sol, se lleguen a alcanzar temperaturas tan extremas.

Hay que tener en cuenta que estamos hablando de máximas y mínimas. No creo que nadie piense que en Mercurio se pasa de -183 ºC a más de 400 ºC en un santiamén. Las mínimas se alcanzan poco antes de la salida del sol, y las máximas por la tarde. Según esta página (que cita a Thomas R. Watters), justo antes de la salida del sol se puede llegar a unos -180 ºC, a media mañana la temperatura es de unos 27 ºC, y sólo a partir de mediodía se superan los 400 ºC, llegando a 427 ºC al principio de la tarde.

Vayamos ahora al imaginario Crematoria. Es un planeta con atmósfera, y muy parecida a la de la Tierra. Eso queda claro desde el momento en el que varios personajes salen a la superficie sin ningún tipo de traje espacial. Este hecho hace ya de por sí muy poco plausible las extremas temperaturas de Crematoria. Pensemos en un caso extremo aquí en la Tierra: los polos. En los polos hay casi 6 meses de noche ininterrumpida, y nuestro planeta está mucho más lejos del sol que Mercurio. Sin embargo la mínima temperatura registrada jamás en la superficie terrestre fue de -89,5 ºC, en la Antártida, en junio de 1993. Casi 100 ºC superior a la mínima de Mercurio.

Existe otro problema, y es que en la película nos muestran el amanecer como el inicio del infierno, con la superficie hirviendo y emitiendo gases en cuanto entra en la zona de luz. La temperatura no puede elevarse cientos de grados en un instante, y mucho menos cuando hay atmósfera. Por un lado, poco antes del amanecer es el momento más frío de la noche. Por otro lado, con el sol bajo en el horizonte, la radiación solar tiene que atravesar mucha más atmósfera que cuando está alto, por lo que parte del calor se pierde por el camino, calentando el aire que hay en medio.Imagen de la película. El sol comienza a aparecer por el horizonte.

Y hay que pensar en la transmisión de calor por el aire y la superficie. Imaginemos que vale, que justo en el amanecer se alcanza esa temperatura tan extrema. No puede ser que instantes antes, la temperatura esté cientos de grados por debajo. Al aire y la superficie del planeta, calentarán lo que haya a su alrededor, por lo que la temperatura debería empezar a subir antes de que salga el sol. Bueno, tal vez eso explique que los protagonistas caminen por la superficie sin demasiada ropa de abrigo poco antes de la salida del sol, cuando se supone que deberían estar a -184 ºC. Pero la transición no puede ser tan rápida como en la película, en la que se pasa de una temperatura soportable a otra de cientos de grados, en un instante.

Es más, los protas llegan a un hangar, con una enorme puerta abierta al exterior. Cuando se hace de día, los que se encuentran dentro del mismo están a salvo. Pero si en el exterior se está a cientos de grados, ese aire caliente debería entrar en el hangar. La única protección que da éste es una sombra, por lo que uno no podría estar justo en la abertura, mirando el exterior tan tranquilo, como hace el prota. Tendría que haberse achicharrado.Imagen de la película. Riddick contempla una nave necraria despegando, a salvo en un hangar de Crematoria.

En fin, que más que un problema de temperatura, es como si únicamente matase el contacto con la luz solar.

martes, octubre 18, 2005

CSI Miami y el GPS

En el episodio de ayer de CSI Miami (el primero que pusieron, que es de la nueva temporada), apareció un error bastante recurrente en la comprensión de qué es y qué hace el GPS, y cómo funciona la transmisión y recepción de ondas de radio en general. Recordemos la escena: hacia el final del episodio, deben localizar al criminal de turno, que saben que está en una embarcación. Así que recurren a la Guardia Costera, que es capaz de localizar las embarcaciones con un receptor GPS. De entre todos los puntitos verdes que aparecen en la pantalla, localizan al criminal porque es el único que está "transmitiendo", en vez de "recibiendo".

Si bien no es imposible localizar una embarcación, sí lo es utilizando únicamente el GPS, como parece darse a entender en el episodio. En esta escena se ponen de manifiesto varios errores, que son muy comunes en las películas, series, o incluso entre la gente de a pie.

El primero y más notable es que el GPS no es un sistema para localizar nada, sino para saber dónde está uno. ¿Y no es lo mismo? No. Un receptor GPS te dice dónde estás, pero no puede ser localizado por nadie, dado que como su nombre indica, es un mero receptor. Sólo recibe señales, no las envía. El funcionamiento del sistema es muy sencillo: unos satélites en órbita transmiten constantemente unas señales, de forma que el receptor puede saber mediante una serie de cálculos matemáticos, cuál es su posición, a partir de la posición de los satélites (que obtiene a partir de las señales recibidas). Nada más y nada menos.

Una vez comprendido esto, es fácil ver otro error: el localizar al criminal porque su GPS está transmitiendo en vez de recibiendo. ¿Cómo puede transmitir nada un receptor GPS, y para qué?

Supongo que este error es debido a una creencia errónea bastante extendida: un receptor de ondas de radio se puede localizar. Y eso es totalmente incorrecto. Un aparato que únicamente reciba señales, y no las envíe, no puede ser localizado de ninguna manera. Sólo pueden localizarse los emisores de señales. Imaginemos que entramos en una habitación con gente hablando, y tenemos los ojos vendados. Podemos saber fácilmente quién habla, puesto que emiten sonido, pero no podemos saber quién está escuchando.

Existen casos en los que se puede intuir dónde estaría un receptor, si el emisor transmite la señal en una única dirección (como cuando se transmite hacia un satélite), pero incluso en ese caso no podemos asegurar nada. Puede no haber un receptor en esa dirección (el emisor puede estar transmitiendo en la dirección equivocada). Y desde luego no es el caso, ya que los satélites GPS (como la gran mayoría) emiten su señal hacia toda la superficie terrestre visible.

He dicho antes que no es imposible localizar una embarcación. No soy marino, y desconozco las leyes estadounidenses al respecto, pero puede ser que a partir de cierto tamaño o categoría, una embarcación civil esté obligada a emitir algún tipo de señal baliza. Y puede que se module dentro de esa señal, la posición de la misma, a partir de los datos del receptor GPS, o si dispone de ese sistema o no. No lo sé. Pero en el episodio no se dice nada de esto. Simplemente se afirma que pueden localizar todas las embarcaciones con GPS en un área determinada. Dicho de esa manera, se da a entender que el receptor GPS es la causa directa de poder localizar la embarcación. Y como hemos visto, eso no es así.

lunes, octubre 17, 2005

Melenas en ingravidez

A la mayoría os sonará un anuncio de Bailey's, en el que aparecen una serie de personas flotando en un bar, con la leyenda "zero gravity bar". Los despistados que aún no lo hayan visto, podrán hacerlo esta noche, ya que Bailey's patrocina uno de los episodios de CSI (ahora no recuerdo si el de Miami o el de NY). Se supone que no hay gravedad en el interior del bar, y los clientes, vasos, botellas, e incluso los líquidos, flotan libremente por ahí. Pero hay un problema que puede que a la mayoría de la gente le pase inadvertido: el pelo.

En el anuncio aparecen chicas con pelo largo, que no se comporta como si estuviera en gravedad cero, sino que cae hacia el suelo. Únicamente vemos cómo las puntas de la melena ondean un poquito. Bueno, se trata de un anuncio, no de una superproducción. Obviamente se rodó con los actores colgando de cables, con un ventilador para mover un poco el pelo para que no cante demasiado. Primer plano de AkiPero este error sucede también en películas. La que más recuerdo es Final Fantasy, donde la protagonista, Aki, tiene varias secuencias en el interior de una nave en órbita, y su pelo, pese a ondear bastante de un lado a otro con sus movimientos de cabeza, siempre "cae" hacia sus pies (en cualquier caso, hay que decir que el movimiento del pelo es impresionante, teniendo en cuenta que está generado por ordenador).

Mujer astronauta con el pelo largo y rizado flotando¿Cómo se comporta en realidad el pelo en ingravidez o en caída libre? Basta con pensar un poco. Veamos, cada pelo tiene una orientación en su nacimiento, que suele ser más o menos perpendicular a la piel. Por supuesto, hay pelos que no se comportan así y nacen bastante inclinados, como habrán podido comprobar los que sufren los llamados "remolinos" en el pelo.

Es fácil ver esto si nos rapamos al 1 ó al 2. En la mayoría de los casos, queda casi de punta. A medida que crece el pelo, dependiendo de su firmeza, llega un momento en el que empieza a doblarse bajo su propio peso. Pero en ausencia de gravedad, el pelo seguiría creciendo siguiendo la dirección de su nacimiento. El comportamiento sería parecido al que tiene bajo el agua, pero quedando mucho más suelto, ya que el aire es un fluído mucho menos denso y viscoso que aquélla. Una melena en ingravidez, pareceria una "alfombra" de pelo, extendiéndose en casi todas direcciones.Mujer astronauta con el pelo muy largo flotando

Uno puede pensar que tras pasar años bajo los efectos de la gravedad, tal vez el pelo termina por "quedar doblado", y que "caiga" parcialmente hacia los pies, aunque uno se vaya al espacio. Pero viendo fotos de astronautas con el pelo largo, en el interior de una lanzadera o estación espacial, vemos que no es así.

Mujer astronauta con el pelo corto, flotandoEstá claro que imitar este comportamiento sin estar realmente en caída libre es muy difícil (aunque hoy en día se pueden hacer maravillas con los ordenadores en cuestión de efectos especiales). Pero hay una solución muy simple, que es la que adopta la mayoría de las películas: que los personajes tengan el pelo corto, o bien que lo lleven recogido.

jueves, octubre 13, 2005

Ultrasonidos asesinos

Hace tiempo alguien comentó en este blog que nunca hablaba de series o películas españolas. Bueno, puede que con la serie "Motivos Personales" la cosa cambie. No sigo la serie, pero el martes vi un trozo en el que iban a entrevistar a un experto en crímenes, o algo así, al que intentan electrocutar. Tal vez un día hable sobre la realidad del agua y la electricidad, pero hoy me voy a quedar con algo mucho mejor. Tras el frustrado intento de homicidio, el experto comenta uno de los casos que investigó: una persona a la que asesinaron mediante ondas de sonido. Según él, utilizando ondas sonoras de "miles de Megahercios" (sic), se producen efectos tan desagradables como el que los ojos exploten.

Lo primero que llama la atención es el énfasis en que se trataba de ondas de miles de MHz, es decir, del orden de GHz. Bueno, ¿y qué? La frecuencia de un sonido no determina que sea dañino o no. De hecho, en medicina se utilizan ultrasonidos entre 2 y 13 MHz para las famosas ecografías (para hacernos una idea, el oído humano sólo puede captar sonidos entre 20 Hz y 20 KHz). El aumentar la frecuencia hasta varios GHz lo único que permite es aumentar la resolución de la imágen generada, hasta llegar a niveles microscópicos (para observar células mediante ultrasonidos, por ejemplo).

El sonido puede quebrar materiales, y existen tratamientos para las piedras de riñón, que las desmenuzan mediante ultrasonidos, pero eso tiene más que ver con la intensidad. El mismo rango de frecuencias que se utlizan en las ecografías, puede utilizarse para las mencionadas piedras de riñón. La diferencia está en la intensidad y en cómo de concentrado está el sonido. Un ejemplo más drástico sería el sonido que producen los aviones a reacción.

La intensidad del sonido no se mide en hercios, sino en decibelios (dB). Esta unidad es un tanto peculiar, ya que no es lineal, sino logarítmica. ¿Y eso qué quiere decir? Básicamente que si multiplicamos o dividimos el valor de la unidad por un número, no estamos obteniendo la intensidad de sonido multiplicada o dividida por ese número. Para hacernos una idea, un aumento de 3 dB supone multiplicar por dos la intensidad de sonido. Por ejemplo, un sonido de 13 dB tiene el doble de intensidad que uno de 10 dB. ¿Y por qué se hace así? Pues porque nuestro oído percibe así las cosas. Normalmente, la mínima diferencia de intensidad sonora que puede percibir un oído es de 3 dB. Es decir, debe duplicarse la intensidad de sonido para que notemos que ha aumentado.

Aumentar la intensidad de sonido sí puede ser dañino. A 150 dB, el cuerpo humano comienza a surir daños. A 165 dB, los cristales de las ventanas se rompen. A 190 dB los tímpanos revientan. Una intensidad superior a 200 dB puede incluso llegar a ser letal (podéis ver una tabla completa con ejemplos en la Wikipedia).

Pero el aumento de la frecuencia es irrelevante. Es una elevada intensidad de sonido lo que puede resultar peligroso.

martes, octubre 11, 2005

EL calentamiento y la subida de las aguas

Todo el mundo ha oído hablar en mayor o menor medida, de los peligros de un calentamiento global en nuestro planeta. Uno de los más conocidos es el deshielo de los polos, lo que produciría un aumento global del nivel del mar, inundando zonas costeras. Pero muy poca gente se para a pensar que dicho peligro sólo está representado por el hielo presente sobre tierra firme, como los glaciares. El deshielo de grandes masas de hielo flotantes, como icebergs, no afectan para nada el nivel de las aguas.

¿Ah no? ¿Acaso no flota el hielo y una parte de éste emerge sobre el agua? Bueno, lo primero que tenemos que pensar es "¿por qué flota el hielo?". Pues por el mismo motivo por el que flota el corcho o la madera. Porque es menos denso que el agua. Todos recordaremos del colegio el famosísimo Principio de Arquímedes: todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado. Esto quiere decir que cuando un cuerpo flota, su peso es igual al peso del volumen de agua desalojada, que corresponde al volumen de su parte sumergida.

Esto es más fácil de entender que de explicar con palabras, así que pensemos en un experimento. Llenamos un vaso de agua hasta arriba, de forma que una sola gota desbordaría el vaso. Lo ponemos dentro de un recipiente mayor (una olla, por ejemplo). A continuación, colocamos sobre el agua un objeto que sepamos que flote (como un corcho). Lógicamente, el vaso se desbordará, ya que una parte del corcho se sumergirá. Si medimos el agua que se ha derramado (y recuperado en la olla), veremos que su volumen es igual al volumen de la parte sumergida del corcho. Además, veremos que pesa lo mismo que el corcho.

En realidad, hay un problema con este experimento, y es que no podemos recuperar toda el agua derramada, ya que parte de ella se quedará en la cara exterior del vaso a modo de churretones, y es muy dificil pesar el corcho o el agua derramada con instrumentos domésticos, pero si lo hicieramos a una escala mayor, comprobaríamos que es cierto.

Bien, pasemos ahora al hielo. De todos es sabido que el agua aumenta de volumen cuando se congela. Este comportamiento es anómalo, ya que normalmente el calor dilata los cuerpos, y el frío los contrae. Pero es este comportamiento el que provoca que el hielo flote en el agua. El volumen aumenta, pero la masa sigue siendo la misma (si congelamos 1 kg de agua, tendremos 1 kg de hielo). Por tanto, el volumen de agua que pese lo mismo que un trozo de hielo, es un poco menor que el volumen de ese trozo de hielo. Por eso flota.

¿Y qué pasa si el trozo de hielo se derrite en el agua? Cuando el hielo se derrite, su volumen disminuye. ¿Cuánto disminuye? Pues lo mismo que aumentó cuando se congeló. Es decir, al derretirse, su densidad es igual a la del agua en la que está inmerso. Ocupa el mismo volumen que el agua que había desalojado cuando era hielo. O dicho de forma más clara, tiene el mismo volumen que tenía la parte sumergida del hielo. Y sólo la parte sumergida.

Volvamos al experimento del vaso. Pongamos un cubito de hielo dentro, y llenemos el vaso de agua, hasta casi rebosar, y esperemos tranquilamente a que el hielo se derrita. Veremos que el nivel de agua no cambia.

Esto no quiere decir que no exista un peligro real de subida del nivel del mar con el calentamiento global. Las masas de hielo flotantes son totalmente inofensivas en este aspecto, pero no olvidemos que hay también grandes masas de hielo en tierra firme. El deshielo de estas masas, si llega al mar, sí puede alterar el nivel del mismo. A esto hay que sumarle el aumento de volumen del agua con la temperatura, ya que una vez superados los 4ºC , el agua se comporta como el resto de materiales, dilatándose con el calor.

viernes, octubre 07, 2005

Viajando en tren

Al hablar hace unos días de la Relatividad Especial y los sistemas inerciales, me vino a la cabeza una anécdota recurrente. Yo cojo el tren a diario. No, no un Cercanías, sino un tren Regional. Estos trenes son algo más cómodos (lógico, pues hacen trayectos más largos) y se puede cambiar la orientación del asiento, para mirar hacia el sentido de la marcha, o en sentido contrario. No en todos los asientos, ya que hay algunos que son fijos. Normalmente, los asientos suelen mirar en el sentido de la marcha, y si no, pues el viajero lo cambia y santas pascuas. Siempre hay algún asiento de esos fijos que queda mirando en sentido contrario. Es bastante habitual que determinadas personas, al ver que van a tener que sentarse en un asiento fijo y en sentido contrario a la marcha, le pidan a algún otro viajero si no le importa intercambiar el sitio, ya que si va "al revés" se marea.

Bien, yo no dudo de que esa persona se maree, pero si sólo lo hace cuando va sentado mirando en dirección contraria a la marcha, tengo que pensar que es únicamente una cuestión psicológica. ¿Y por qué? Pues porque dentro de un sistema inercial, es decir, con movimiento rectilíneo y uniforme, no podemos conocer el movimiento del sistema, si no es mediante la observación de algún punto exterior al mismo.

En nuestro caso, ese punto exterior sería cualquiera que estuviese fuera del tren. Es bastante obvio que podemos saber si el tren está en marcha o no, y hacia donde se mueve, mirando por la ventana. Pero si cerramos los ojos, no podemos saber en qué dirección se mueve el tren. Bueno, sí, lo sabemos porque ya hemos visto hacia dónde se mueve antes de cerrar los ojos, pero si sólo dependiera de nuestros sentidos, no seríamos capaces de saberlo sin mirar al exterior.

Eso quiere decir que si alguien se marea por "ir al revés" (y sólo por eso), no lo hace por una cuestión de movimiento (como podría ser el que se marea con las curvas) o de traqueteo excesivo del tren, sino porque el ve que se mueve hacia atrás, y por algún motivo, eso le perturba.

De noche, queda más patente que es un problema psicológico, ya que ni siquiera tenemos la referencia del exterior. Salvo en los momentos en los que el tren pase cerca de alguna fuente de luz (un pueblo, una carretera iluminada), al mirar por la ventana sólo vemos el interior de nuestro vagón reflejado. Ahí, la única referencia que tenemos para adivinar la dirección del movimiento es el ver muchos más asientos orientados en un sentido que en el otro, o nuestro recuerdo de dónde estaba la cabeza y la cola del tren cuando estaba en el andén. En este caso, creo que queda mucho más claro que ese mareo es pura sugestión.

Por supuesto, cuando el tren frena, acelera o toma una curva, sentimos una fuerza en un sentido o en otro, y dejamos de estar en un sistema inercial. Pero durante la mayoría del trayecto (a menos que atravesemos un puerto de montaña, los trazados suelen ser bastante rectos) estaremos en un sistema inercial (o casi, pues no debe existir traqueteo para que sea realmente inercial), y será aplicable todo lo dicho.

Desde aquí animo a quien le suceda eso, que se arriesgue un día y se siente "al revés". Verá que no hay diferencia, y si no se marea cuando mira en el sentido de la marcha, tampoco debería hacerlo cuando mira en sentido contrario.

Teminaré añadiando un dato más. No he mencionado que en los Regionales, esos asientos fijos son más incómodos que el resto, ya que son un poco más estrechos y el respaldo es más vertical. En este país somos muy pícaros, y me da que hay quien utiliza esa excusa para sentarse en un asiento más cómodo, y que en realidad ni se marea ni nada.

miércoles, octubre 05, 2005

Servidores colapsados

Durante y tras el eclipse del pasado lunes, han sido muchos los que se han quejado de sitios web en las que se realizaba un seguimiento del mismo y terminaron colapsándose. Y no eran sitios de particulares, sino de entidades como el Planetario de Madrid o el Ministerio de Fomento. El punto común en casi todas las quejas ha sido el insuficiente ancho de banda disponible, culpando bien a los responsables del sitio web en cuestión, bien a la insuficiente infraestructura de comunicaciones existente en nuestro país.

Pero el ancho de banda no tiene nada que ver con el colapso de un servidor web. Y si existe una relación, es más bien al contrario: cuanto mayor ancho de banda, más fácil es colapsar un servidor.

¿Qué es el ancho de banda ese del que todo el mundo habla? Pues en el mundo digital, básicamente es la máxima velocidad de transmisión soportada, y se mide en bps (bits por segundo) o cualquier múltiplo de esta unidad, como Kbps (Kilobits por segundo) o Mbps (Megabits por segundo). A modo de ejemplo, una conexión mediante un módem de toda la vida, suele tener una ancho de banda de 54 Kbps. Una conexión ADSL suele tener entre 256 Kbps y 4 Mbps. Una conexión ADSL2+, puede alcanzar los 24 Mbps.

Pero no perdamos de vista que siempre estamos hablando de velocidad máxima. Una persona puede tener una flamante conexión ADSL de 4 Mbps y estar descargándose un fichero a una velocidad muchísimo menor. ¿Por qué? Bueno, todos recordaremos del colegio los tres elementos básicos de toda forma de comunicación: emisor, medio y receptor. El ancho de banda sólo se refiere a la máxima velocidad permitida por el medio (en este caso, la red). El emisor (el servidor web) y el receptor (nuestro PC) deben poder operar a esa velocidad.

El receptor nunca debería ser un problema (a menos que usemos un PC de más de 10 años, que simplemente no pueda tratar los datos a la velocidad que los recibe). Pero el emisor es otro cantar, puesto que no está para nosotros solos, sino que debe atender a multitud de usuarios. Un servidor web funciona básicamente de la siguiente manera: recibe una petición (cuando tecleamos en la barra de direcciones, o pinchamos en un enlace), y en fución de ella, envía datos (la página que queremos ver). Estamos obviando toda la complejidad de la propia Red, pero para lo que nos interesa, esta explicación nos vale. Un servidor tiene un número máximo de peticiones que puede atender a la vez. Si se supera ese número, el resto de peticiones pueden quedar en espera o descartarse (dependiendo de cómo esté configurado). Una petición descartada supondrá un mensaje de error en el navegador del que la haya enviado. Si se quedan en espera y el ritmo de peticiones no disminuye, llegará un momento en el que se empiecen a descartar las peticiones, o simplemente el servidor se "caiga" (como siempre, dependiendo del servidor en cuestión).

Cuantos más ordenadores y más potentes sean, más peticiones se podrán atender. Pero claro, todo esto cuesta dinero. Normalmente, los responsables de un sitio web intentan dimensionar sus máquinas para atender con holgura el número de peticiones que reciben normalmente, pero sin pasarse demasiado. Un evento extraordinario (como el eclipse del lunes) puede multiplicar por 10 o por 100 el número de peticiones, desbordando todas la previsiones. Y claro, de donde no hay, no se puede sacar. Los servidores se colapsan.

Así que no se puede achacar a la falta de ancho de banda el colapso generalizado del lunes. Es más, con un ancho de banda más pobre, tal vez se habrían colapsado menos servidores, ya que habría menos peticiones simultáneas.

lunes, octubre 03, 2005

Un espectáculo digno de ver

Hoy casi me veo obligado a hablar del eclipse anular de esta mañana, a pesar de no haber encontrado apenas disparates en las noticias. Algún errorcillo menor, que más bien era de redacción y no de concepto, aunque la verdad es que no he consultado demasiados sitios. He preferido verlo en persona.

Un eclipse es uno de los pocos fenómenos en los que, debido a su espectacularidad, acerca la ciencia a la gente. Esta mañana he podido ver todo tipo de personas formando corrillos, mirando el sol o simplemente hablando del eclipse. Era normal que un desconocido se acercara a pedir unas gafas homologadas durante unos segundos, mirara el espectáculo, y las devolviera para seguir su camino. Y casi más espectacular que el eclipse en sí, eran sus efectos. La luminosidad descendió bastante, como si fueran las 6 ó las 7 de la tarde, a pesar de que el sol estaba bien alto, y también lo hizo la temperatura. Era también muy curioso ver las sombras de los árboles, donde se dibujaba multiples veces la forma del eclipse. Por otro lado, asombraba ver el poquito sol que asomaba detrás de la luna (con unas gafas homologadas, claro), y comprobar que era suficiente para iluminar el día.

Pero esto es MalaCiencia, así que vamos con los errores. Como he dicho, han sido mínimos. De hecho, sólo me ha llamado la atención uno. En el seguimiento que hacía 20 minutos, se menciona que a las 11:55 "las sombras ya no son alargadas". Bueno, las sombras no se alargan durante un eclipse, ya que la posición del sol no se ha altera. La longitud de una sombra depende de la altura de la fuente de luz, y no de su intensidad. Cuanto más bajo está el sol, como en el atardecer o amanecer, más largas son las sombras. Es cierto que tras el eclipse las sombras necesariamente han sido algo más cortas, ya que comenzó a las 9:40 y terminó a las 12:24, pero eso es debido única y exclusivamente al recorrido que el sol hace a diario, sin que el eclipse haya tenido nada que ver. Es posible que simplemente se trate de una metáfora, pero parece dar a entender que de alguna manera las sombras se alargan durante un eclipse.

Para aquellos que no hayan tenido la suerte de ver el eclipse, en la web de 20 minutos hay una selección de fotos.