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viernes, abril 29, 2011

WALL·E: Vórtices en el espacio

Hace tiempo, en la entrada que dediqué al planeta anillado de Pitch Black, uno de vosotros dejó un comentario sobre una escena en la película WALL·E. He de decir que no he visto entera la película (sólo trozos), pero el amable comentarista (gracias) puso un enlace a un fragmento de la misma en YouTube. He puesto aquí el mismo fragmento, y la escena en cuestión ocurre en el minuto 1:40, aproximadamente. El pequeño protagonista, viaja por el espacio aferrado al casco de una nave espacial, y pasa junto al anillo de un planeta. Extiende el brazo para tocar dicho anillo, y algunas partículas salen disparadas, formando un remolino.

Y eso es imposible. Es cierto que los anillos planetarios están formados por polvo y pequeñas partículas. El problema es que las partículas deberían moverse en línea recta. ¿Recordáis la Primera Ley de Newton? Hemos hablado de ella en muchas ocasiones, y siempre por el mismo motivo: para explicar cómo se mueven los cuerpos en el vacío del espacio. En el colegio nos enseñaron lo que he repetido aquí muchas veces: un cuerpo en movimiento sobre el que no se ejerce ninguna fuerza, o la suma de las fuerzas es nula, permanecerá en movimiento rectilíneo y uniforme. Una vez WALL·E empuja las partículas del anillo, éstas deben desplazarse en línea recta, y no haciendo curvas.

De hecho, el remolino que forman se asemeja mucho a un vórtice, algo característico de un fluido en flujo turbulento. El aire que nos rodea es un fluido, y muchos de vosotros habréis visto humo o polvo en suspensión formando vórtices similares. Eso es debido a que las partículas de polvo que vemos, están en reposo con respecto al aire en el que están «flotando», por lo que se mueven de forma solidaria con el mismo. Es decir, el polvo y el humo se mueve de esa forma, porque es en realidad el aire el que se está moviendo de esa forma. Pero en el espacio no hay aire que pueda formar esos remolinos.

La escena presenta otro problema. Las velocidades orbitales son muy, pero que muy elevadas. Por ejemplo, la ISS se mueve a unos 27.700 km/h. Cuanto más lejos esté el cuerpo, más despacio se mueve, pero aún así, nuestra Luna se desplaza alrededor de nosotros a unos 3.600 km/h (aproximadamente). La nave espacial también tendría que llevar una buena velocidad, así que, a menos que por pura casualidad, la velocidad de la nave y de las partículas del anillo fuera similar, lo más probable es que la velocidad relativa de las partículas del anillo fuera suficiente para arrancarle la mano al simpático robot.

De hecho, la basura espacial es un probema real que nos afecta a día de hoy. Debido a las misiones que se han realizado en el espacio desde el inicio de la carrera espacial, hay diversos objetos en órbita, desde restos más o menos grandes de satélites u cohetes, hasta pequeñas partículas de metal o pintura. Y debido a la elevada velocidad que tienen, hasta el más minúsculo fragmento es un verdadero peligro, y podría dañar seriamente un satélite, o una nave tripulada.

17 comentarios:

  1. Muen buen artículo. Me recordó otros traspiés científicos de la misma peli, y acá les dejo los videos de ellos:
    En este video (a mi gusto, el más grosero e indiscutible de todos) se muestra una escena casi del final. En medio de la lucha entre Wall-E con el capitán de la nave (el malo de la peli), la nave espacial se inclina. Como consecuencia, todos los tripulantes y los objetos caen hacia el "lado de abajo". El problema, obviamente, es que en el espacio no existe un "lado de abajo". La nave cuenta con un sistema de gravitación artificial (aunque no lo mencionan en ningún momento, debe ser así por cómo funcionan las cosas a lo largo de toda la peli), y por lo tanto una inclinación de la nave no debería causar estas consecuencias.
    En este otro video se observa por unos pocos segundos a una galaxia por fuera, resuntamente la Vía Láctea, pero no importa de cuál se trate. Del minuto 0:29 al 0:32. (Tal vez en este video se vea un poco oscuro, pero se alcanza a ver. En el original se destacaba bien notorio). El problema es que, al mismo tiempo, en el fondo se observa como si estuviéramos viendo la Vía Láctea (o la galaxia que fuera) desde su interior, como estamos acostumbrados: como una franja gruesa y horizontal de estrellas, gas y polvo. Es decir, los realizadores de esa escena no sabían que esa franja que se ve a la noche es justamente la misma cosa que la galaxia, y que no puedes verla al mismo tiempo por fuera y por dentro. Dibujaron como si hubiera una galaxia adentro de otra.
    Por último, en este video , se ve que el robot Eve se desplaza en el espacio exterior sin ayuda de propulsión, o sea, violando la 3ra ley de Newton. Sí, sí, se puede observar que deja una estela azul brillante, como si fuera de radiación, pero es obvio que lo pintan como eso: una estela, y no la causa del movimiento (además de que la radiación por sí sola nunca alcanzaría para impulsar así la masa de ese robot). Evidentemente quisieron contrastar la alta tecnología de Eve con la baja de Wall-E (que se impulsa con la espuma), pero se pasaron de largo hacia algo imposible.

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  2. Si queréis aprender algo de la basura espacial, ver la serie PlanetEs. Es una serie de dibujos animados muy real con la física de personas y objetos en el espacio.

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  3. La basura espacial que se muestra en WALL·E en torno a la Tierra al principio del vídeo es otro error grave, precisamente por lo que se menciona en el último párrafo de la entrada. Se ve una enorme cantidad de satélites completamente intactos "flotando en gravedad cero", en vez de en trayectorias de caída libre (órbitas) alrededor del planeta. Otro error muy común…

    Jorge, en el segundo vídeo es posible que lo que se muestre sea un agujero negro con su disco de acrecimiento, o tal vez una estrella en formación. No todo lo que tiene esa forma es una galaxia, aunque espero que los animadores supieran esto y no estuviesen cometiendo el error que mencionas. En cuanto al desplazamiento de Eve, queda claro que la tecnología que usa es mucho más avanzada que la nuestra, pero no me atrevería a tildarla de imposible. De momento parece que utiliza algún tipo de campo, quizá electromagnético, para "levitar" y moverse respecto a los objetos de su alrededor :P

    Y me sumo a la recomendación de Luito. Esa serie es casi imprescindible :)

    Saludos!

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  4. Planetes es imprescindible, sin el "casi" :-) La física newtoniana que nos muestra es casi impecable (y aquí sí, "casi", por algún detallito).

    Pero además, es que es muy emotiva. Me viene a la cabeza la frase de un personaje cuyo país está en guerra. Dice algo así como "no lo entiendo; desde aquí no se ven fronteras". Me suena que se basa en la cita de una persona real (¿alguien tiene más datos?).

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  5. Saludos terran.

    Totalmente de acuerdo con Planetes, una de las mejores series (sean de animación o no) que se han hecho sobre el espacio.
    Ciertamente, la basura espacial está empezando a ser un problema. Tanto es así que, al parecer, el desastre del tristemente célebre transbordador Columbia se debió, precisamente, a que un trozo de basura espacial golpeó al transbordador levantando una placa de su cobertura refractaria de la panza, por lo que, cuando entró en la atmósfera... en fin, todos recordamos lo que pasó. Curiosamente, un argumento parecido lo exponen en la serie Planetes para justificar la creación del cuerpo de "basureros espaciales". Una vez más, la realidad supera a la ficción.
    Por cierto Alf, creo que la cita que mencionas es del astronauta americano (pero de origen español) Miguel López Alegría.

    En taro Adun

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  6. ¡Está muy bien divulgar ciencia, de verdad! Pero os recuerdo que es una peli de ciencia ficción, y, por lo tanto, de fantasía. ¿O también os váis a poner a criticar el Rey León y a discutir por qué características científicas los leones no pueden hablar? me parece absurdo, de verdad. En vez de corregir errores que descaradamente se han tergiversado en películas, os dedicáis a destruir la fantasía. Esta escena de WALL·E está rodada así por una cuestión estética y artística, no tiene nada que ver con la ciencia. (por ejemplo el tema de los vórtices al tocar el anillo...) ¡¡Un poquito de imaginación, señores!!

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  7. Te reto a demostrar que el anillo no está formado por un gas transparente en el que esas partículas "flotan".

    O que dichas partículas no interaccionan mediante fuerzas electromagnéticas formando dichos vórtices.

    O que el problema de los n-cuerpos no tiene bifurcaciones.

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  8. Segun la mecanica orbital, si tu disparas un objeto en la direccion de la orbita (hacia delante) aumentando su energia, este ascendera y reducirá su velocidad, lo contrario pasara si lo lanzas hacia atrás, desciende y te adelanta, en un impacto contra un montón de polvo es de esperar que algunos se vayan para a adelante y otros hacia atrás, cambiando su altura y aumentando o descendiendo su altura, nunca siguiendo un movimiento rectilíneo por que en principio ya tienen una órbita alrededor del planeta anillado. Así que si puede que se forme algo parecido a un torbellino.

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  9. JustinK, no se puede formar nada parecido a un torbellino. Aunque las trayectorias orbitales son curvas, en las distancias cortas no se aprecia la curvatura. A pequeña escala, las trayectorias de las partículas serían rectas.

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  10. http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2010/03/new-views-of-saturn-a-gigantic-polar-vortex-rings-as-high-as-the-rocky-mountains-.html

    A ver si leemos más. No todo se explica con la física que enseñan en la ESO.

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  11. Paco, es muy cierto, a ver si leemos más. Ya en el título de la entrada dice "en el espacio", y tú enlazas a la descripción de un vórtice que se da en la atmósfera de un gran planeta…

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  12. NASA's Cassini spacecraft has been shadowing the gas giant long enough to see that the rings are a rough and tumble roller derby. It has also revealed that the planet itself roils with strange weather and shifting patterns of charged particles.

    Dos fenómenos distintos: 1) perturbaciones en los anillos. 2) un vórtice "hexagonal" en la atmósfera.

    No te confundas.

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  13. Ah, pues resulta que en esas perturbaciones en los anillos tampoco hay vórtices. Se dan amontonamientos de las partículas que los componen, o movimientos oscilatorios, con un período que dura más o menos lo que tardan en orbitar el planeta. No tiene que ver con lo que se explica en esta entrada.

    Saludos!

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  14. Esta escena me recuerda mucho a otra de una pelicula, tambien de animación, Titan AE. en la que llegan a una parte del espacio donde unos "seres" a los que llaman angeles o algo así, se entretienen "surfeando" los vortices de la nave de similar manera a como lo hacen los delfines con los barcos...
    una pena, porque la peli es medianamente buena....tambien existen en esta peli problemas físicos de otro tipo, como la formacion de todo un planeta listo para ser colonizado en tan solo unas horas o dias...pero ese es otro tema, intantaré encontrar un video para enlazarlo.

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  15. Esta película es muy buena, y tiene un mensajes importantes sobre lo que estamos haciendo con nuestro planeta y en que nos está convirtiendo la tecnología, además es mi historia de amor favorita de entre todas las películas, junto con Ghost. Por supuesto es una película de animación y la estética en general es de caricatura, así que esto es como hablar de la mala ciencia de Futurama. Wall-E por supuesto. tiene muchos errores de ciencia, por ejemplo se dice que siglos después de que la vida en la tierra muriera producto de la contaminación del hombre, por fin una planta estaba creciendo, lo cual se tomaba como evidencia de que la tierra había vuelto a su condición sustentadora de vida, bueno uno podría preguntarse como apareció luego de tantos años una planta, pero el mayor problema es que esa pequeña planta no tendría la capacidad de generar una atmósfera respirable en todo el planeta, pero en la película los seres humanos regresaban a la tierra y podían respirar sin problemas. En cierta forma partimos de una idea que es valida, si los seres humanos abandonaran la tierra, el planeta se recuperaría de todos los daños producto de la mano del hombre y en unos siglos prácticamente todo estaría restaurado (excepto las especies extintas por culpa de la actividad humana que no regresarán jamás por medios naturales), pero en la película había muerto toda vida vegetal, el planeta era un desierto seco lleno de basura, al morir la vida vegetal es imposible que siga existiendo una atmósfera respirable. Además hay muchas otras cosas, por ejemplo en crucero espacial, el hecho que objetos y personas rodaran de un lado a o otro cuando la nave espacial se inclinaba, ya que es obvio que para que hubiese gravedad dentro de la nave tendría que ser capaz de genera algún tipo de gravedad artificial, en la vista externa del crucero queda mas que establecido que está flotando en el espacio, y bueno, la gravedad artificial es una licencia de la ciencia ficción a la que todos nos hemos acostumbrado, ya que al menos podemos imaginar que en un futuro con alguna tecnología que hasta ahora no resulta desconocida, sería posible que existiera la "gravedad artificial" lo que no tendría sentido sería que la gravedad tuviera la capacidad de cambiar el punto de atracción, haciendo que las cosas rueden de un lado para otro cada vez que se inclinara la nave, como pasaría dentro de un barquito en una tormenta, ¿para que inventarían algo así? lo mas natural es que la gravedad artificial estuviera fija en un lugar. Por otro, cuando en la película se activa el hiper-vuelo, que no debería llamarse vuelo por cierto, todos dentro de la nave parecen sentir los efectos de la velocidad, lo cual es absurdo, a esa velocidad no solo se estirarían los cachetes del capitán, toda la tripulación quedaría despedazada, por lo que nave debería tener un anulador de inercia, algo tipo de generador de gravedad que produzca una fuerza de empuje contraria a la producida por el movimiento, sería como dos personas con exactamente la misma fuerza empujado una puerta, uno de un lado y otro de otro, así que la puerta no se movería, en un futuro donde existe la gravedad artificial no es descabellado pensar que exista un anulador de inercia, en tal caso los tripulantes no sentirían los efectos de la hiper-velocidad,.... así que en resumen esta es una película de caricaturas, la mala ciencia abunda en ella, pero eso es perdonable, la película es muy buena en realidad, yo la recomiendo 100%

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  16. La película es buena, pero está plagada de errores evidentes.

    La llegada de Eva en una inmensa nave que tiene quebaterrizar. Lo lógico sería que esa nave permaneciera en órbita terrestre y enviame a Eva en algún pequeño dispositivo el cual ya después se podría recuperar con todo y Eva.

    Al encontrar la planta, Eva debería enviar una señal y regresar al punto de aterrizaje a esperar su recuperación sin necesidad de entrar en un estado de evidente vulnerabilidad donde cualquiera se la puede llevar fácilmente a donde sea.

    El viaje de Wall-e hasta el Axioma, ¿cuanto tiempo duro? Es evidente que fue más allá del sistema solar y se ve que no esa nave nunca usó el "hiper vuelo".

    ¿Para que el Axioma se fue tan lejos? Lo lógico hubiese sido que se quedara en las inmediaciones orbitales de la tierra para que la luz solar facilitara las condiciones de vida de los pasajeros, ahorro de energía, comodidad para visitar el planeta tierra para ver su habitabilidad.

    Regresa a la tierra el Axioma y... ¿Se bajan así nomás? Sin verificar niveles de radiación, oxígeno, etc...

    Y ni hablar de todos los errores a la llegada de Wall-e al Axioma.

    Sin embargo es una buena película, con un mensaje más o menos claro para los niños.

    Saludos.

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