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martes, junio 14, 2016

Ant-Man: Jugando con la distancia interatómica

Póster de Ant-Man

Me he decidido. Voy a sacar a MalaCiencia de su letargo, aunque no sé por cuánto tiempo. Y lo haré comenzando con la película Ant-Man, basada en el superhéroe de Marvel del mismo nombre. Aviso que hacia la mitad del post, contaré cosas del final. Pero no os preocupéis, cuando eso ocurra, lo indicaré claramente.

La premisa de la peli es que allá por los 80, el Dr. Hank Pym, descubre una manera de reducir el tamaño de los objetos. Ni corto ni perezoso, fabrica sendos trajes que le permiten encogerse a él y a su compañera, Janet van Dyne, adoptando las identidades del Hombre Hormiga y la Avispa, dedicándose desfacer entuertos. Ya en el presente, el Dr. Pym el ofrece a Scott Lang la posibilidad de sucederle como Hombre Hormiga. Más adelante, además del traje, el protagonista utiliza unos pequeños discos para cambiar el tamaño de otros objetos. Además, no sólo puede reducirlos, sino también hacerlos muy grandes.

La explicación que dan en la ficción para este fenómeno, es que se reduce el espacio entre átomos. De esa forma, el personaje tiene más densidad y más fuerza. Aunque no se dice explícitamente, hay que suponer que el proceso inverso, aumentar de tamaño un objeto, se produce aumentando el espacio entre sus átomos.

Bueno, hay una cosa que es cierta. Si el proceso de reducción se hace disminuyendo el espacio entre átomos, y sólo eso, la densidad aumenta. La masa de todo objeto es la suma de las masas de las partículas que lo componen. Si el número de átomos del cuerpo sigue siendo el mismo, y los átomos en sí no cambian (recordad: lo que varía es solamente la distancia entre ellos), entonces la masa del objeto reducido sigue siendo la misma que antes. Puesto que su volumen ha disminuido, y la densidad es el cociente entre masa y volumen, la densidad aumentará.

Pero ahí acaba la buena ciencia. Vamos a olvidarnos de las consecuencias que tendría para la estructura y propiedades de un cuerpo, el variar la distancia interatómica, o incluso cómo hacerlo, y centrémonos únicamente en lo que ocurriría si reducimos un hombre adulto hasta el tamaño de una hormiga, pero manteniendo su masa.

Ant-Man montando sobre una hormiga con alas

A lo largo de la película, el prota utiliza una hormiga voladora, a la que llama Anthony, a modo de montura, para poder desplazarse de un lado a otro con rapidez. Pero es imposible que una hormiga pueda soportar el peso de un hombre adulto. Y no digamos volar con él encima. La misma consideración debemos tener con la escena en la que Ant-Man corre sobre el cañón de una pistola, empuñada por uno de los sicarios del villano. Por muy fuerte que sea el tipo, sería muy difíl mantener la pistola levantada con el peso del prota sobre ella. Yo diría incluso que es imposible, dado que Ant-Man comienza a correr desde el extremo del cañón, y el sicario sujeta la pistola por la empuñadura (como es lógico). Aunque pueda sostener, digamos, unos 70 kg con los brazos extendidos, no podría hacerlo contra la palanca que supone la propia pistola (el cañón es más largo que la empuñadura).

Alerta spoiler. A partir de aquí, asumiré que habéis visto la película, y hablaré de elementos de la trama que pueden destripar el final.

El razonamiento anterior también se aplica al resto de objetos miniaturizados. Al final de la película, por ejemplo, se revela que el pequeño tanque de juguete que usaba Hank Pym como llavero, era en realidad un tanque de verdad. Difícilmente podría cargar encima un llavero de varias toneladas. Mucho menos alguien de tan avanzada edad.

Otra consideración a tener en cuenta es el hecho de que Ant-Man pueda caminar por superficies blandas, sin hundirse. Toda la fuerza de su peso estaría concentrada en la pequeñísima superficie de las plantas de sus diminutos pies. La presión (fuerza dividida entre superficie) que tendrían que soportar las superficies sería enorme. Pensad, por ejemplo, que os fabricáis unos pequeños zancos, cuya superficie de apoyo fuera de escasos milímetros cuadrados, y camináis con ellos. Los zancos se hundirían en la tierra, y harían marcas importantes en superficies como la madera.

Podemos hacer el razonamiento inverso, con los objetos pequeños que aumentan de tamaño. En la batalla final contra el supervillano (escena obligada de toda peli de superhéroes que se precie), el prota aumenta de tamaño un pequeño tren de juguete (concretamente, de la serie Thomas y sus amigos), de forma que se hace tan grande como una locomotora de verdad, rompe la pared de la casa y cae sobre un coche, aplastándolo. Bueno, por muy grande que sea, el juguete sigue teniendo una pequeña masa (no he pesado un trenecito de esos, pero es de suponer que su masa es de menos de 1kg), y por tanto no podría aplastar el coche (suponiendo que pudiera mantenerse como cuerpo sólido).

Finalmente, hay una última consideración que contradice totalmente el mecanismo establecido para reducir el tamaño de los objetos. El Dr. Hank Pym explica que el traje tiene un mecanismo de seguridad que impide reducirse hasta el nivel subatómico, dado que no habría vuelta atrás. Como era esperable gracias al principio de la pistola de Chejov, al final de la peli el prota no solo se salta esa salvaguarda, sino que va más allá del nivel subatómico (y consigue recuperarse, por supuesto). Bien, si la reducción de tamaño consiste en reducir el espacio interatómico, es imposible llegar a un tamaño subatómico. Un conjunto de átomos (y muy grande, por cierto; preguntadle a Avogadro), no puede ser menor que un átomo. Es completamente imposible.

Fijáos que el problema subyacente es la explicación concreta del mecanismo de reducción y aumento que usan en la peli. Si hubieran optado por un «lo hizo un mago» (en este caso, «lo hizo un genio»), no tendríamos este post.

12 comentarios:

  1. Buenísimo.

    Se te echaba mucho de menos ;)

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  2. ¡Genial conclusión!

    Gracias por el post :)

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  3. Rebienvenido :)

    No recuerdo si en la película hacen alguna mención a las masas, pero desde luego la premisa deja muchas preguntas y huecos, empezando por la fuerza. ¿Cómo mantiene la misma fuerza (o incluso parece que aumenta) si su tamaño (superficie de contacto al dar los puñetazos) y masa es notablemente inferior (f=ma)? Siguiendo tu acertada explicación, un puñetazo suyo sería más bien como un alfiler (o agijón), y se clavaría en los malos más que lanzarlos por los aires.

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  4. Mientras veía la película, no dejaba de pensar en esta página y arruinarle la diversión a mi esposa explicándole las incoherencias científicas como las que mencionas en el post. Además de lo que comentas, respirar le habría sido muy difícil al prota, porque las moléculas de aire fueran mucho más difíciles de hacerlas entrar en los diminutos pulmones, ni hablar de todo el proceso de hacer pasar ese oxígeno a los ya empequeñecidos glóbulos rojos o la respiración celular. Por la misma razón no podría hablar, y si lo hiciera sería un sonido muy agudo y débil, que se podría escuchar. Él tampoco podría oír, porque su reducido oído dejaría de estar calibrado a las frecuencias auditivas a las que están calibrados nuestros oídos y cerebros.

    Explicar lo que le ocurriría a nivel subatómico sería aventurar mucho, pero al menos creo que quedaría ciego, porque sus conos y bastones serían más pequeños que las ondas de luz que deben recibir.

    Bueno... todo lo anterior tal vez se solucionaría si el casco realizara una especie de "filtrado de miniaturización", en el que el aire, la luz, el sonido y otros estímulos externos sean miniaturizados al contexto del portador del traje.

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    1. Una solución similar (el efecto de miniaturización se extiende al aire circundante) es la que usó Isaac Asimov en su novela "Viaje Alucinante 2" (titulo totalmente engañoso, ya que no se trata de una segunda parte, sino de un remake).

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  5. Genial! Se te echaba de menos. Aunque no pierdo el gusto por estas pequeñas magias y estas películas no serian lo mismo sin ellas. Gracias!!!

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  6. Leo esta pagina hace años y me parece soberbia, ingeniosa y llena de buena ciencia. La alabanza es introducción de una pequeña corrección en el campo lingüístico y literario, porque en el científico no me atrevo. Don Quijote enderezaba tuertos (tuerto es algo torcido, lo contrario a derecho y justo) y desfacia (deshacía) agravios. En otras palabras, buscaba hacer justicia y reparar el daño de las víctimas. Si además tenemos en cuenta que los entuertos son dolores de parto, no vemos a don Quijote haciendo de anestesista epidural andante.

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    1. Gracias por tu matización. La verdad es que la expresión "desfacer entuertos" es tan utilizada, que no sabía que en El Quijote se decía otra cosa.

      De todas formas, buscando en la RAE, la primera acepción de "entuerto" es "agravio que se hace a alguien" (la segunda es "dolores de vientre que suelen sobrevenir a las mujeres poco después de haber parido", y en plural). No sé es si esa acepción ha sido recogida en el diccionario por el reiterado mal uso (como la horrorosa "almóndiga"), o no.

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  7. Excelente, gracias por regresar. Justamente tenía un par de años sin leer el blog y recordé lo divertido que era. Ojalá tengas tiempo de seguir escribiendo.

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  8. Es la misma explicación que se dio en la película Querida Encogí a los niños,básicamente se aplica la misma problemática, por ejemplo cuando el científico levanta una cuchara con su hijo encogido en ella. Otra cosa que pasaban por alto en aquella película era la viscocidad del agua y otros líquidos como la leche, la cual parece mucho mas densa para seres pequeños como las hormigas. Otra curiosidad es que uno de los niños era alergico al polem, pero al reducir su tamaño notaba que su alergía desaparecía por que el polen era "demasiado grande para respirarlo", lo curioso es que pasaría lo mismo con aire por lo que sería imposible respirar. Pero bueno es una película infantil que no pretendía tomarse en serio a sí misma, así que el solo hecho de mencionar la distancia atómica ya es mucha dichan

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  9. todo esto suponiendo que hank pym estaba diciendo la verdad, ya que explica una ciencia muy complicada a alguien que como mucho es ingeniero electrico y no tiene tanto conocimiento de fisica.
    muchos de los problemas se solucionan si las particulas pym doblan en espacio entre las particulas. al ser mas pequeño el espacio no reaccionan todas las particulas con las fuerzas fisicas, se afecta la masa, la gravedad, etc. es cuestion de aplicar fisica relativista o cuantica en vez de clasica.

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