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lunes, octubre 30, 2006

Stargate SG-1: Neutrinos

Carátula de la edición en DVD de la 3ª temporada de Stargate: SG-1Hace ya más de un año, comenté dos errores de la película Stargate. Esta película dio origen a una serie de TV bastante exitosa (al menos en EEUU, ya que por estos lares, los canales de TV parece que tienen cierta alergia a la ciencia ficción), y poco a poco se ha ido convirtiendo en una franquicia tipo Star Trek, con tres series de televisión (una de ellas de animación), novelas, comics, videojuegos, juegos de rol... Hoy voy a hablar de la primera serie de TV que se hizo: Stargate SG-1 (para los despistados, “esa en la que sale McGyver”), concretamente de un episodio de la tercera temporada llamado La Calavera de Cristal. En dicho episodio, el SG-1 llega a un planeta con una inmensa pirámide en cuyo interior hay una enorme cámara con una gran radiación de neutrinos, en la que se encuentra un pedestal con la calavera que da título al episodio. Daniel Jackson hace algo con la calavera y queda “desplazado” o “atrapado” en otra dimensión (o algo así), de forma que puede ver y oir todo lo que ocurre a su alrededor, pero nadie puede verle ni oirle a él. Sin embargo, lo interesante aquí es lo de la radiación de neutrinos. En el episodio, los protagonistas detectan inmediatamente dicha radiación, y se dice que estar demasiado tiempo expuesto a ella, es perjudicial.

¿Qué es un neutrino? Bueno, un neutrino es una partícula subatómica (como el protón, el electrón o el neutrón). No tiene carga eléctrica, y su masa es muy muy pequeña. De hecho, es tan pequeña que hasta hace poco no se tenía muy claro si tenía masa o no. En el blog Historias de la Ciencia, hay una entrada muy interesante dedicada al descubrimiento del neutrino, a la que os remito (me encanta el origen de su nombre, “neutrino” que en italiano significa “neutroncito”). Una de las características más llamativas de los neutrinos (y la que nos interesa para el asunto que nos ocupa) es que apenas interaccionan con la materia: no es afectada por la fuerza electromagnética (no tiene carga eléctrica), ni por la fuerza nuclear fuerte, y su ineracción gravitatoria es despreciable, dejándonos solo con la fuerza nuclear débil. Para hacernos una idea de hasta qué punto los neutrinos interactuan tan poco con el resto de la materia, un ejemplo que se suele poner es el siguiente: un objeto de plomo de un año luz de espesor (si lo podéis imaginar), detendría sólo la mitad de los neutrinos que lo atravesaran.

Con este dato, podéis empezar a deducir cuáles son los dos errores que he mencionado. Debido a su casi infinitésima interacción, una radiación de neutrinos es totalmente inocua para el ser humano, o cualquier otra forma de vida conocida. Además, podéis imaginar que detectar un neutrino es bastante complicado. Tuvieron que pasar más o menos 25 años desde su postulación por Wolfgang Pauli (el del Principio de Exclusión) hasta que se comprobó experimentalmente su existencia. Los detectores de neutrinos suelen consistir en gigantescos recipientes rellenos de algún material concreto, y los neutrinos detectados a lo largo de varias horas se pueden contar con los dedos de la mano. En la serie, sin embargo, la capitán Carter lleva un pequeño aparato con una pantallita con números, que le indica en tiempo real la cantidad de radiación.

En fin, que los guinistas podrían haber utilizado cualquier otro tipo de radiación, y habría colado.

20 comentarios:

  1. Supongo que además habría otra pega: si es tan difícil que los neutrinos interaccionen con nada, también será difícil confinar la radiación en el interior de una cámara, ¿no?

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  2. Lamento incordiar. Siempre me han parecido interesantes tus entradas del blog, pero en esta ocasion parece que el hecho de que sean neutrinos es parte del argumento. Segun pone en la transcripcion del guion original el misterio es que hay "algo" en la piramide que ralentiza los neutrinos

    CARTER
    We'll look at these readings. Sir, these are leptons.
    Miraremos estas lecturas. Señor, eso son leptones

    O'NEILL
    Get out.
    Salgamos.

    CARTER
    Well that means something inside this pyramid is slowing down neutrinos. Normally neutrinos pass right through ordinary matter no matter how dense. I mean something like 500 million billion just passed through you.
    Bueno eso significa que algo dentro de esta piramide esta frenando los neutrinos. Normalmente los neutrinos pasan a traves de la materia ordinaria sin importar cuan densa es. Quiero decir que cerca de 500 billones (el billion americano es equivalente a mil millones) de ellos pasan sencillamente atraves de ti.
    O'NEILL
    No matter how dense?
    ¿Sin importar cuan denso?

    CARTER
    A material that slows neutrinos could change everything we know about physics, the formation of the universe.
    Un material que frene los neutrinos podria cambiar todo lo que sabemos sobre la fisica, la formacion del universo.

    http://www.imsdb.com/transcripts/Stargate-SG1-Crystal-Skull.html

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  3. Me encanta que te ocupes de esta serie que he seguido asiduamente durante las 9 temporadas pasadas y espero ansiosamente la décima. Aunque la encuentro interesante por la coherencia del universo que monta a lo largo de los capítulos, tengo la impresión que lo difícil es encontrar algo de "buena ciencia" yo era incapaz de darme cuenta del error de los neutrinos, pero los hay muy groseros (¿qué opinas de lo rápidamente que hacen compatibles los ordenadores terrícolas con cualquier tecnología extraterrestre?). Me encantaría que hablaras más de ella, auque supongo que tendrías que usar, como hoy, la frase "lo interesante aquí es lo de..." para excluir los disparates asociados en una misma escena:)

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  4. Hola Alf, desconocía que Pauling ya hablase de los neutrinos, he visto que en 1930, me parece sorprendente la capacidad de algunos científicos para postular algo así con los medios con los que cuentan. Algunos más que científicos los llamaría visionarios. Tengo entendido también que los neutrinos provinientes del sol, la mayor fuente de estos, atraviesan la Tierra tranquilamente como si se tratase de una bola gigante de niebla, como no lo van a hacer? Si son capaces de atravesar un objeto de plomo de un año luz de espesor :-D

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  5. Bueno, queda claro, como Erynus muestra, que el problema proviene de la traducción al español.
    Sería un caso muy gordo de mala ciencia que en una serie ci-fi mostraran los neutrinos como radiación dañina o incluso atrapada. Como Kala apunta, cada día somos atravesados por millones de neutrinos provenientes del Sol, y hasta el momento no nos ha pasado nada por ello.
    Lo del bloque de plomo me ha dejado boquiabierto, no pensaba que eran tan "discretos".

    Saludos

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  6. Bueno, tan poco es tan descabellada la idea de que la capitán Carter lleve un aparatito que detecta lso neutrinos. Pensad que en la serie los protagonistas viajan de un mundo a otro por una puerta construída hace milenios por extraterrestres, y quizás su mini-detector de neutrinos lo encontró por ahí o se lo cedió alguna amable raza extraplanetaria. Aunque eso no excusa su afirmación de que la exposición a la radiación "neutriniana" podría ser perjudicial...
    Un saludo

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  7. Jum, curiosa entrada.

    Estoy leyendo actualmente "Solaris" de Lem, y entran en juego los neutrinos. Según dice el libro, las estructuras de neutrinos no son estables, o al menos, no se conoce nada con lo que estabilizarlas.

    Dicen muchas más cosas sobre los neutrinos, imposibles de plasmar en un comentario, pero ¿quizá has leído el libro y puedas ilustrarnos?

    Gracias!

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  8. Segun pone en la transcripcion del guion original el misterio es que hay "algo" en la piramide que ralentiza los neutrinos

    Ya, pero ¿y? La poquísima interacción de los neutrinos no es consecuencia de su velocidad, sino de sus características intrínsecas: Nula interacción electromagnética (no tiene carga eléctrica), nula interacción fuerte, y casi nula interacción gravitatoria (algo aplicable a todas las partículas subatómicas, pero especialmente destacable en el neutrino). Lo que sólo nos deja la interacción débil, que para ser efectiva, la distancia entre partículas debe de ser muy pequeña. Comparado con el tamaño de un núcleo atómico, el radio de un átomo es enorme. Así que tenemos que la materia en realidad está bastante vacía. Para que un neutrino interactue con otra partícula, tiene casi que "chocar" con ella. Y esto es muy difícil, independientemente de la velocidad a la que se mueva.

    El que las paredes de la pirámide ralenticen o detengan los neutrinos, no afectaría para nada a lo que ocurra en su interior.

    desconocía que Pauling ya hablase de los neutrinos, he visto que en 1930, me parece sorprendente la capacidad de algunos científicos para postular algo así con los medios con los que cuentan

    Pauli, Pauli :-). Bueno, en el caso concreto del neutrino no era complicado deducirlo, sino obtener datos exactos que apoyasen esa hipótesis. Resulta que en cierto tipo de desinegraciones, la energía de las partículas iniciales y finales no coincidía. Así que, o bien el Primer Principio de la Termodinámica estaba equivocado, o bien las mediciones eran erróneas, o bien había una misteriosa partícula aún por detectar, que "se llevaba" la energía que faltaba.

    Pensad que en la serie los protagonistas viajan de un mundo a otro por una puerta construída hace milenios por extraterrestres, y quizás su mini-detector de neutrinos lo encontró por ahí o se lo cedió alguna amable raza extraplanetaria.

    ¿Con números arábigos, alfabeto latino y textos en inglés? :-) Bueno, aunque sobre eso podríamos hablar sin parar. ¿Cómo es que todos los humanos "exiliados" de otros planetas hablan inglés? Y no me vale el que Daniel sea un experto en lenguas muertas, que el resto de personajes hablan con ellos sin problemas. En uno de los episodios, en los que los humanos tenían una cultura similar a la de los nativos americanos, incluso hablaban en plan "yo ser Nube Gris" :-)

    En la peli, en cambio, ese detalle está muy bien tratado.

    Estoy leyendo actualmente "Solaris" de Lem, y entran en juego los neutrinos.

    Me lo leí hace tiempo, y no me acuerdo de mucho. Tendría que releérmelo.

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  9. "
    ¿Cómo es que todos los humanos "exiliados" de otros planetas hablan inglés? Y no me vale el que Daniel sea un experto en lenguas muertas, que el resto de personajes hablan con ellos sin problemas. En uno de los episodios, en los que los humanos tenían una cultura similar a la de los nativos americanos, incluso hablaban en plan "yo ser Nube Gris" :-)"

    En eso tienes toda la razon pero esq si se pegaran en cada capitulo intentando hablar con el resto de razas no harian otra cosa.

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  10. He estado leyendo tranquilamente la Wikipedia, y veo que la única forma de obtener neutrinos es mediante la desintegración beta de las partículas ¿no?
    Dandole vueltas a las cosas es posible que lo perjudicial no fuesen los neutrinos por sí mismos, sino la radiación que los acompaña, los electrones o los positrones ¿no?

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  11. (resumiendo)Ya, pero ¿y?
    Weno, precisamente ahi esta el y. Si el neutrino solo interacciona con otras cosas mediante la fuerza nuclear debil y hay algo que frena los neutrinos (y por lo tanto interacciona con ellos para restarles velocidad) o bien hay una fuerza nuclear debil muy fuerte o bien hay una fuerza nueva sin descubrir, lo que destrozaria la fisica tal y como la conocen en la serie. El hecho de que desde fuera de la piramide no se detecte esa radiacion de neutrinos no creo que se deba a que las paredes los detienen sino a que precisamente vuelven a su estado natural al alir del radio de accion de lo que sea y no se detectan asi como asi. Además algo capaz de detener (o ralentizar) un neutrino ¿que no hara con otras particulas mas normales que si interactuan con todo? creo que es ahi donde entra la advertencia de Carter.
    De todas formas solo era un detalle, me alegra que hayas tenido un motivo para explicar que es un neutrino.
    Saludos.
    P.D. Y si no me equivoco al final todos volvieron sanos y salvos sin ningun problema y dejaron la incognita ahi....como expediente X, que me gustaria si explicara algo, aunque fuera una explicacion fantastica.

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  12. En realidad no es que atraviesen un bloque de plomo de un año luz, sino que de hacerlo tan solo se detendrían la mitad de los netrinos iniciales. es decir, la mitad pasarían.

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  13. Continuo el comentario anterior.

    Los neutrinos interaccionan de forma tan débil que para detectarlos (ampliando un poco tu explicación) se utilizan cubas gigantes con distintos materiales. Esto es por que generalmente los detectores se basan en el efecto Chereckov, es decir el destello luminoso que se da en un medio cuando una partícula supera la velocidad de la luz en dicho medio (algo así como el boom sónico pero con luz). Como las interacciones son tan poco frecuentes hacen falta miles de litros de material para producir dos o tres destellos y analizandolos saber su procedencia dirección etc.

    De todas formas lo más interesante de los neutrinos no es ya solo su masa, sino el que su estudio parece indicar que se violar uno de los principios de conservación de la física atómica. Pero no voy a aburriros con un mensaje mucho más largo

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  14. Me ha frustrado el ejemplo: intento imaginarme los efectos que tendría un bloque de plomo de un año luz de grosor en el universo circundante, gravitacionales, etc. y mi ignorancia en física me lo impide :(

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  15. Me parece interesante el análisis. A mí también me molestan cuando fantochean con cosas científicas o filosóficas. Igualmente me gustaría señalarte, si me permitís, que el neutrino, como toda partícula subatómica es una entidad teórica, parte de los modelos con los cuales se explica la realidad. Por eso, la fantocheada resulta más simple puesto que consiste en la redefinición de términos simplemente, y no en la redefinición de hechos. Otra cosa que me molesto, y es por mi formación humanista y mi naturaleza quisquillosa, es que hayas puesto "interaccionan". "Interactúan" me parece más correcto y elegante.

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  16. Me quedo con lo que dice erynus (gracias por apoyar SG-1 a saco ;)

    Es una serie de Sci-fi. Si pasan cosas raras que hacen que los neutrinos sean detectables, algo malo nos puede pasar a nosotros.

    De todas formas, tengamos en cuenta que todo esto ocurre tras pasar por un anillo de un metal que no existe en la Tierra, que crea una especie de "agujeros de gusano" (estudio ingeniería informática así que hablo sin mucho conocimiento de causa, pero bueno), y en ese episodio en concreto están dentro de una pirámide y hay una calavera dentro.

    En definitiva: Es Sci-fi. No creo que se pueda considerar "mala ciencia", puesto que le sigue la palabra "ficción".

    Un saludo.

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  17. intento imaginarme los efectos que tendría un bloque de plomo de un año luz de grosor en el universo circundante, gravitacionales, etc

    Je, sólo pensar en la masa que puede llegar a tener algo así... da vértigo.

    el neutrino, como toda partícula subatómica es una entidad teórica, parte de los modelos con los cuales se explica la realidad.

    No estoy seguro de a qué te refieres con eso. ¿Quieres decir que no tienen existencia real? En ese caso me temo que no es así. Protones, neutrones, electrones, neutrinos y demás partículas subatómicas, han sido detectadas y medidas con éxito.

    Otra cosa es que sean difíciles de imaginar, en el sentido de que no son "pelotitas" que se mueven por ahí, ni tampoco "puntos", sino algo más complicado. Pero existir existen.

    Otra cosa que me molesto, y es por mi formación humanista y mi naturaleza quisquillosa, es que hayas puesto "interaccionan". "Interactúan" me parece más correcto y elegante.

    Hombre, no soy de letras, pero he mirado en el DRAE, y la parabra "interactuar" no viene recogida. Y sí viene "interaccionar".

    En definitiva: Es Sci-fi. No creo que se pueda considerar "mala ciencia", puesto que le sigue la palabra "ficción".

    Algún día dedicaré un artículo a este tema, ya que no estoy en nada de acuerdo con este tipo de afirmaciones. El calificativo "ficción" no convierte automáticamente a la ciencia ficción en fantasía.

    Por desgracia, se ha colado en nuestro lenguaje ese significado, en ocasiones peyorativo (como cuando decimos "eso no se lo cree nadie, es pura ciencia ficción").

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  18. Sobre la interacción de los neutrinos, tienes razón Alf cuando comentas que interaccionan muy débilmente debido a sus propiedades con respecto a las fuerzas fundamentales (masa, espín, paridad, etc) y no es debido a su velocidad. Sin embargo, hay un factor que sí debemos tener en cuenta: la energía.
    Efectivamente, la energíá a la que sucede el evento es un factor importantísimo a la hora de conocer la interacción de la partícula en cuestión (llámese sección eficaz) dado que hemos de tener en cuenta las propiedades fermionicas de la partícula, respecto a su propia autoenergía y la energía del sistema, estudiando el conjunto como mar de fermi.
    Un ejemplo claro lo tenemos en el principio del universo, en el que los neutrinos sometidos a altísimas temperaturas (ergo, altísimas energías) interaccionaban fuertemente con el resto de partículas fundamentales hasta que la temperatura bajó lo suficiente para producir el "desacoplo" (que dejaran de interaccionar con el resto de la materia).
    Así pues, volviendo sobre el tema de la película, en versión original, sí que sería posible que "algo" pudiera ralentizar los neutrinos, siempre y cuando ese algo proporcionara alta energía (pero como dijo M. Ende, eso es otra historia...)

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  19. Sin saber mucho de fisica, se que para producir una reaccion nuclear en cadena se emplean moderadores que ralentizan el movimiento de las particulas (alfa o beta) que desprenden ciertos materiales. Al ralentizarlas, aumentan los choques con el material fisionable circundante y permite que la fision nuclear sea en cadena, y no inducida por un aumento de energia externo.
    Bien, ¿No hay cierto paralelismo con lo que relatan en la serie? Si algo ralentiza los neutrinos (como un moderador), estos tendran una probabilidad mayor de choque con la materia y por lo tanto podria convertirlos en una radiacion peligrosa.

    El hecho de que Carter pueda detectarlos con un aparatito no tiene ningun sentido. Pero el que afirme que es una radiacion peligrosa, podria tenerlo a la luz de lo que he dicho.

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    Respuestas
    1. Aún así, los neutrinos apenas interactuan con la materia. El dato del muro de plomo de un año-luz de grosor es bastante revelador de hasta qué punto son esquivos.

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