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jueves, junio 02, 2016

¿El retorno de MalaCiencia? Entrevista en «Muy en serie»

The Flash

Llevo ya más de un año sin publicar nada nuevo en este blog. Y aún así, MalaCiencia sigue vivo de alguna manera.

El viernes pasado, antes de ir a la Feria del Libro de Madrid a firmar ejemplares de mi novela «El viaje del Argos: Las memorias de Klatuu», me hicieron una entrevista para el programa de TV «Muy en serie», de Atreseries. La grabación se hizo en la librería El Mono-Araña, la misma en cuya caseta estuve después en la Feria del Libro. Aprovecho para agradecer desde aquí a Lara por permitir la celebración de ambos eventos.

¿Y de qué fue la entrevista? Pues de la serie The Flash, de la que ya hablé en otra ocasión, y con una orientación similar a la de este blog. Me preguntaban por situaciones que ocurrían en la serie, y yo explicaba si era posible o no. Eso sí, sin perder de vista que estamos ante una serie de superhéroes. Es decir, que no se trataba de cuestionar los poderes de Flash, sino de lo que puede hacer con ellos. Así, por ejemplo, surgieron cosas como el correr sobre el agua, deshacer un tornado o viajar en el tiempo.

Estuvimos grabando casi una hora de entrevista y planos de recursos, y como no me pillaron desprevenido, me llevé un ejemplar de mi libro, que tuvo presencia en algunos planos (gracias Raquel, por el pequeño favor). De todas formas, el corte final será de unos dos minutos y medio, así que no sé qué saldrá y qué no.

El programa se emitirá posiblemente la semana que viene, aunque no me supieron decir con exactitud el día y la hora, ya que están cambiando la parrilla. Me dijeron que me avisarían con tiempo cuando lo supieran. Así que cuando eso ocurra, os lo diré a vosotros. En cualquier caso, en la web del canal cuelgan los programas ya emitidos, por lo que os pondré por aquí la URL.

Quién sabe, tal vez sea el momento de retomar el blog.

viernes, octubre 02, 2009

Bola de Dragón y el lamarquismo

Portada del volumen 1 del manga original

En el programa de radio en el que participé la semana pasada, uno de los colaboradores mencionó algo en lo que nunca había pensado: el lamarquismo presente en Bola de Dragón. Una reflexión digna de un personaje de una película de Kevin Smith.

Primero recordemos algunos aspectos de Bola de Dragón. Como sabéis, cuando Son Goku (espero no tener que aclarar que es el protagonista) ya es adulto y tiene su primer hijo, Son Gohan (cuando en la serie de TV, el nombre cambia a Bola de Dragón Z), descubrimos que es un alienígena: un saiyajin (horrorosamente traducido por el doblaje de Telemadrid como «guerrero del espacio»). Más adelante, en la eterna pelea contra Freeza (aunque en el doblaje decían algo así como «Freezer»), Goku adquiere la capacidad de transformarse en un supersaiyajin, con su característico pelo rubio y hacia arriba, ojos azules, y una fuerza muchísimo mayor. Poco después, Vegeta (para los despistados, otro saiyajin) aprende también a transformarse en supersaiyajin, y posteriormente, Goku enseña a Son Gohan a hacer lo mismo.

Son Goku en estado normal y en estado supersaiyajin

Pero he aquí que tras la saga de Célula, Goku tiene un segundo hijo, Son Goten, y Vegeta también tiene un hijo, Trunks. Y estos dos niños son capaces de transformarse en supersaiyajin sin esfuerzo, sin que nadie les haya enseñado. Aparentemente han heredado esta capacidad de sus padres. Pues bien, eso es lamarquismo.

¿Qué es eso del lamarquismo? Bueno, Jean-Baptiste Lamarck fue un naturalista francés, contemporáneo a Charles Darwin (aunque murió tres años antes de que Darwin iniciara su famoso viaje en el Beagle). Postuló una teoría de la evolución de las especies, basada en mecanismos distintos a la que posteriormente proporndría Darwin. El más conocido, y al que uno se suele referir cuando se habla de lamarquismo, es el de la herencia de caracteres adquiridos (aunque Lamarck postuló más cosas).

¿Qué quiere decir esto? Bueno, imaginemos por ejemplo unos conejos. Cuando aparece un lobo o un zorro, los conejos no tienen más opción que huir lo más rápido posible. Según el lamarquismo, los conejos van adquiriendo más rapidez a lo largo de su vida, debido a esa necesidad de huir del depredador, y cuando procrean, su descendiencia hereda esta rapidez. Según el darwinismo, por simple diversidad, en una camada hay conejos más rápidos que otros, de forma que los más rápidos tienen más posibilidades de sobrevivir y procrearse, transmitiendo a su prole esa rapidez. Fijáos en la diferencia fundamental: en el caso del darwinismo, un animal tiene unas características definidas desde su nacimiento, y (si sobrevive) las transmite a su progenie, mientras que en el caso del lamarquismo, un animal es capaz de transmitir características que no tenía anteriormente, sino que las ha adquirido a lo largo de su vida.

Un ejemplo más simple: un hombre se dedica al atletismo, y a base de entrenamiento se convierte en un plusmarquista olímpico. Según el lamarquismo, si tiene hijos, serán unos atletas de forma innata.

Goten y Trunks en estado supersaiyajin

Con la llegada de la genética y la comprensión del ADN, parece claro que la teoría de Lamarck era equivocada. Sólo se pueden heredan aquellas características que vengan definidas en el ADN, por lo que no se pueden transmitir características adquiridas o aprendidas. ¿No? Bueno, existen una posibilidad: la alteración del ADN. Si la adquisición de esa nueva característica va asociada a un cambio en el ADN del individuo, sí que se podrá transmitir a su descendencia. Y parece que hay estudios que apuntan en esa dirección en algunos casos concretos (como por ejemplo, con las bacterias).

Volvamos ahora a Bola de Dragón. Son Goten y Trunks heredan de sus padres la capacidad de transformarse en supersaiyajin. Eso sólo podría ocurrir si el ADN de Son Goku y Vegeta se hubiera alterado. Bueno, ¿quién sabe? Despues de todo, son alienígenas.

jueves, abril 23, 2009

Fabricando plutonio en «Objetivo: la Luna»

Portada de «Objetivo: la Luna»

Inevitablemente, al comentar en el anterior artículo el album de las aventuras de Tintín, «Aterrizaje en la luna», me vino a la memoria el album anterior, «Objetivo: la Luna» donde explicaban el funcionamiento de un reactor nuclear. Releyéndolo, la explicación tiene algo de mala ciencia, pero a grandes rasgos es bastante correcta.

Pongámonos en situación: nuestros amigos están en unas instalaciones secretas en Syldavia, donde se pretende fabricar un cohete que llegue a la Luna. En dicho país hay un rico yacimiento de uranio, pero el cohete utiliza plutonio como combustible de su motor nuclear. El ingeniero Wolff (ayudante del profesor Tornasol) les enseña el reactor nuclear donde convierten el uranio en plutonio, y les da una breve explicación (sólo reproduzco el diálogo de Wolff):

Bien. Volvamos a nuestra pila. Entonces se introduce una barra de uranio que contiene aproximadamente un 99% de U-238 y un 1% de U-235 radiactivo. ¿Qué pasa una vez que la barra de uranio está en la pila?

Lo siguiente: Un átomo de U-235 se desintegra y proyecta dos o tres neutrones. Uno de ellos es absorbido por un átomo del U-238, que se transforma en plutonio. ¿Y qué pasa con los otros neutrones? ¿En qué se convierten?

Frenados por el grafito que les rodea, continúan su carrera a través de la pila y terminan por chocar con alguno de los átomos del U-235, que estalla a su vez liberando dos o tres neutrones. ¿Comprende?

Pero este fenómeno ha de ser controlado. Gracias al cadmio, que absorbe una parte de los neutrones, nos es posible controlar a nuestro gusto la actividad de la pila.

Ante explicaciones como esta, poco más se puede añadir. Tal vez mencionar que las proporciones de los isótopos de uranio que se mencionan no son arbitrarias, sino que corresponden aproximadamente con las que aparecen en la naturaleza. El único error en la explicación ocurre cuando el personaje dice que cuando un átomo de uranio-238 absorbe un neutrón, se convierte en plutonio.

Si recordáis las clases de química del colegio, un elemento está determinado por el número de protones de su núcleo atómico. Los isótopos de un mismo elemento, tienen el mismo número de protones y distinto número de neutrones, y su nomenclatura consiste en el símbolo o nombre del elemento, seguido el número de protones y neutrones del núcleo. Así, deduciréis que si un átomo de uranio-238 absorbe un neutrón, no se convierte en otro elemento, sino en uranio-239. Lo que ocurre es que este isótopo de uranio es muy inestable, con un periodo de semidesintegración de minutos. Uno de los neutrones del uranio-239 (que tiene 92 protones y 147 neutrones) se desintegra en forma de un protón, un electrón y un neutrino (antineutrino, en realidad, que apenas interacciona con la materia), de forma que el átomo se convierte en neptunio-239 (que como imaginaréis, tiene un protón más y un neutrón menos que el U-239). Este isótopo del neptunio es también bastante inestable, aunque no tanto como el U-239: su periodo de semidesintegración es de un par de días. Así, mediante el mismo proceso, un neutrón se convierte en protón, y obtenemos un átomo con 94 protones y 145 neutrones: el plutonio-239. Como dato de interés, este isótopo no sólo puede ser utilizado en reactores nucleares, sino que es el principal «ingrediente» del armamento nuclear.

Podemos pensar que la explicación se ha simplificado para su mejor comprensión. Después de todo, un átomo de U-238 que absorbe un neutrón, termina convirtiéndose en un átomo de plutonio, aunque como véis, no de forma directa ni inmediata, sino transcurridos unos días.

jueves, abril 16, 2009

Pseudogravedad por aceleración

En el último envío comenté las consecuencias (desagradables) que podría tener el iniciar o detener el giro de una nave o estación espacial, para generar pseudogravedad mediante rotación. En dicho artículo, no mencioné de forma explícita que partimos de un supuesto: la nave o estación no se está propulsando. O bien estamos en ausencia de fuerzas externas, o bien en caída libre, lo que quiere decir que estamos en un sistema de referencia inercial (mientras no rote). ¿Seguro? ¿Acaso no es la gravedad una fuerza externa? Pues sí, pero la gravedad es una fuerza muy peculiar, ya que al ser directamente proporcional a la masa, resulta que la aceleración producida es igual para todos los cuerpos. Por eso, en el interior de una nave o estación espacial en caída libre, las cosas parecen ingrávidas.

¿Qué ocurriría si en esas circustancias encendiéramos los propulsores de la nave? Pues siguendo el mismo razonamiento que en el envío anterior, la nave aceleraría, pero nosotros tenderíamos a mantener el movimiento original, hasta que alguna parte de la nave nos empuje. Al igual que cuando viajamos en coche y aceleramos, sentiríamos como si una fuerza nos empujara en la dirección contraria.

Esto que hemos contado de forma sencilla, es una forma de entender el Principio de Equivalencia, que en su formulación de Einstein, es un pilar de la Relatividad General (nada menos). Dicho principio nos dice básicamente que en un entorno suficientemente local, ingravidez y caída libre son indistinguibles, o dicho de otra forma, no podemos distinguir entre gravedad y aceleración constante. Es decir, si estamos encerrados en un recinto sin posibilidad de observar el exterior, y sentimos nuestro peso, no podemos saber si estamos en la Tierra, o a bordo de una nave espacial que mantenga una aceleración constante de 1 g. He de hacer hincapié en lo del «entorno suficientemente local», ya que si disponemos de mucho espacio para movernos, podemos llegar a detectar (o no) un gradiente en la fuerza que sentimos (esto es, que sea levemente diferente en un sitio y en otro), lo que nos permititía distinguir entre una situación y otra (si detectamos un gradiente, con toda seguridad estamos en la superficie de un planeta).

Fijaos que entonces tenemos una segunda forma de generar pseudogravedad: mediante una aceleración constante de la nave (y por tanto, la primera afirmación del artículo «Pseudogravedad mediante rotación», es errónea). Obviamente, con este sistema estaremos consumiendo una enorme cantidad de combustible, y además sólo nos serviría para viajar (en una estación en órbita, no podríamos aplicarlo, o ya no estaríamos en órbita). Sin embargo es un recurso que ha sido utilizado por la ciencia ficción. Un ejemplo de ello es la novela «La paja en el ojo de Dios», de Larry Niven, donde los viajes se hacen con tramos de aceleración constante. En este caso, la aceleración no es por la comodidad de los pasajeros, sino para reducir los tiempos de viaje, llegando incluso a alcanzar varias g durante horas, de forma que la tripulación y pasajeros debe tumbarse sobre unos «colchones» especialmente habilitados para ello.

Pero un ejemplo que me parece especialmente destacable es el de un album de las aventuras de Tintín: «Aterrizaje en la luna». En él, los protagonistas viajan a nuestro satélite en un cohete que mantiene el propulsor encendido, proporcionando una aceleración constante de una g, y produciendo pseudogravedad en su interior (como bien explica el profesor Tornasol en el cómic). A lo largo del viaje, el motor es apagado en varias ocasiones, y cuando eso sucede, en el interior del cohete se experimenta ingravidez. Además, como cabría esperar si nos ceñimos a las leyes de Newton, el mismo tienpo que pasan acelerando, deben pasarlo después desacelerando. Así, a mitad de camino, el cohete rota 180º, y el propulsor apunta hacia la Luna, disminuyendo la velocidad al mismo ritmo al que había aumentado antes.

No es la única buena ciencia que hay en el álbum. Es destacable una escena en la que el Capitán Haddock está disfrutando de su inseparable whisky, y el motor se detiene, produciendo ingravidez. El líquido flota fuera del vaso en forma de esfera, que es precisamente la forma que adopta cualquier líquido si no se ejercen fuerzas sobre él.

Hay que decir que el cómic también tiene sus dosis de mala ciencia, como el hecho de que el cohete se desvíe de su trayectoria por tener un alerón doblado, o el que para hacer rotar el cohete, se mantenga encendido un propulsor lateral durante toda la maniobra. Pero no está nada mal. Hay que reconocerle a Hergé un gran mérito de documentación, teniendo en cuenta que el álbum se publicó en 1954, 15 años antes de que Neil Armstrong pisara la Luna.

martes, marzo 10, 2009

Congelando y descongelando

Carátula de la película Batman y Robin

Hace poco comenté un detalle sobre la película El Caballero Oscuro. Hoy vamos a tomar como punto de partida una película sobre el mismo personaje, pero que está en las antípodas de aquélla: Batman y Robin. En la peli, uno de los villanos es Mr. Freeze (o Sr. Frío, como gustéis), que tiene la mala costumbre de congelar a la gente, dejándolos recubiertos de una buena capa de hielo. En la peli se menciona varias veces que si no se descongela a la víctima al cabo de unos 11 minutos, morirá. De esta forma, aunque Robin es congelado, Batman lo descongela a tiempo y pueden seguir juntos sus correrías (no seáis malpensados). Y al final de la peli, el bat-trío (Batgirl ya se había unido a ellos) salva a toda la población de Gotham, que había sido congelada minutos antes.

Dado que se establece un límite temporal bastante corto para salvar a una persona congelada, hemos de suponer que la víctima no queda en animación suspendida ni nada similar, sino que permanece vivo y puede que consciente. En ese caso, los 11 minutos parecen demasiado tiempo. ¿Por qué? Bueno, la víctima es recubierta completamente de hielo, así que para empezar, no puede respirar. No hay aire a su alrededor. ¿Conocéis a alguien que aguante tanto tiempo su respiración? La mayoría de la gente debe andar cerca del minuto, tal vez dos. Concedamosle a Robin más aguante, ya que es un atleta, pero el resto de congelados son personas normales y corrientes. La mayoría se habría asfixiado antes de llegar a los 11 minutos.

Bueno, uno podría pensar que tal vez la víctima sufra una hipotermia que disminuya su necesidad de oxígeno, y pueda aguantar más tiempo. De hecho, estar encerrado en un bloque de hielo, no es muy bueno para la salud, y parece probable que la víctima sufra dicha hipotermia. Es más, al estar completamente cubierto de hielo, y estar éste en contacto con la piel, uno podría sufrir congelación en dedos, orejas, nariz, u otras zonas especialmente susceptibles. En cualquier caso, sería necesaria asistencia sanitaria tras la descongelación de la víctima. Sin embargo, en la peli, los «descongelados» están tan panchos, sin más molestia que la de tener frío.

Inevitablemente me viene a la cabeza otra variantes de la congelación de personas en bloques de hielo, bastante común en los cómics de superhéroes: el personaje queda en estado de hibernación, animación suspendida, o lo que queráis, durante meses, años o siglos, hasta que revive al ser descongelado. El caso más conocido creo que es el del Capitán América, héroe de la Segunda Guerra Mundial, que es congelado en el mar, y recuperado por Los Vengadores tras varias décadas (originalmente, en los 60). El capi revive por sí solo una vez el hielo se derrite.

Viñeta que muestra al Capitán América inconsciente sobre una mesa, con Thor, Iron Man y la Avispa alrededor

En este caso, el problema es mayor. Por un lado, una persona congelada durante tanto tiempo, necesariamente está muerta. Ha dejado de respirar, su corazón ha dejado de latir, su temperatura corporal ha disminuido por debajo de 0º C... en fin, muerta. El personaje en cuestión tendría que ser revivido con ayuda médica, calentando su cuerpo y reactivando el corazón. Eso como mínimo, suponiendo que sea posible revivirlo.

Pero además, el propio proceso de congelación daña el cuerpo. Por un lado, el agua tiene un comportamiento anómalo con la temperatura, entre 0º y 4º C. Su volumen, en vez de ser aumentar con la temperatura, disminuye. Esto provoca el fenómeno conocido por todos que consiste en que al congelarse, el agua aumenta su volumen, de forma que si metemos una bootella llena de agua (o de un líquido que contenga mucha agua) en el congelador, ésta revienta al congelarse el agua (empíricamente comprobado con botellas de cerveza y vino blanco, aunque obviamente sin intención; mi pasión por la ciencia no llega a tanto). Por otro lado, dependiendo de la velocidad a la que se congela, el agua puede formar cristales al convertirse en hielo. Y nuestro cuerpo contiene bastante agua, por lo que estos fenómenos producirían daños irreversibles en células y tejidos (sobre todo la cristalización). ¿Nunca os habéis preguntado por qué la merluza congelada no sabe igual ni tiene la misma textura que la merluza fresca?

Precisamente, los daños que sufre el cuerpo durante la congelación, son un problema en la posible crionización de seres humanos. Se intenta solventar tratando el cuerpo con una serie de compuestos, llamados crioprotectores, que evitan la formación de estos cristales. Pero fijaos que el cuerpo a congelar debe de ser especialmente tratado. Una persona congelada sin más, sufriría daños celulares durante el proceso de congelación, que harían inviable su reanimación. Bueno, vale, en el caso de Capitán América, puede colar (muy pillado por los pelos) que el suero de supersoldado que se le inyectó en su día, sirva como crioprotector. Pero cualquier otra persona moriría sin remedio al encerrarla en un cubito de hielo gigante.

jueves, noviembre 08, 2007

El sol de Mongo

Flash Gordon

En un ataque de nostalgia, me hice hace poco con la reedición en DVD de la serie de animación Flash Gordon. Supongo que muchos de mi generación la recordarán. Era una de esas series de Filmation (Tarzán, El Zorro, He-Man y los Masters del Universo, etc) en las que las mismas animaciones se repetían una y otra vez. Sin embargo, me encantaba, y aún hoy me sigue gustando. Al igual que la película de Dino De Laurentiis (la de la música de Queen), tiene una estética deliberadamente retro, donde podemos ver cascos y armaduras que nos recuerdan a las indumentarias militares de finales del siglo XIX y principios del XX, emblemas solares, y naves con forma de cohete con aletas.

La historia sigue con cierta fidelidad la del cómic original de Alex Raymond: Flash Gordon (el héroe), Dale Arden (la chica) y el profesor Hans Zarkov (el sabio) viajan al misterioso planeta Mongo, que se aproxima peligrosamente a la Tierra, provocando terribles catástrofes naturales debido a su campo gravitatorio. Una vez allí, descubren que todo es obra del gobernador de Mongo, el tiránico emperador Ming el Despiadado (el Desalmado Ming, en el doblaje laninoamericano de la serie), que pretende crear caos y destrucción en la Tierra, para luego poder conquistarla sin apenas oposición. Para ello, dispone de una fantástica maquinaria que impulsa al planeta Mongo por el espacio, a voluntad. Tras algunas aventuras y hacer nuevos amigos, los héroes consiguen alterar el rumbo de Mongo para alejarlo de la Tierra. Al hacerlo, salvan nuestro planeta, pero pagando el precio de quedar atrapados en Mongo, donde tendrán muchas más aventuras.

Captura de la serie, en la que se ven la Tierra y Mongo muy juntos

Empecemos con un poco de buena ciencia. Es cierto que si un objeto de dimensiones planetarias se nos aproximara demasiado, sería catastrófico para nuestro querido planeta. La causa de ello es, efectivamente, la gravedad. No por la intensidad del campo gravitatorio del planeta, sino por su gradiente. Normalmente, en el colegio, cuando resolvíamos problemas de física utilizando la conocida Ley de Gravitación Universal, suponíamos que los cuerpos involucrados eran puntos. Pero en el mundo real, los objetos tienen volumen, y la parte más cercana al otro cuerpo, está sometida a una fuerza de gravedad mayor que la parte más alejada (recordad que la gravedad disminuye con el cuadrado de la distancia). Esto se conoce como fuerza de marea, y es la causa de las mareas de nuestros mares. El gradiente gravitatorio de la Luna (y del Sol, en menor medida), hace que exista una diferencia de fuerza gravitatoria considerable, entre la cara que mira a la Luna (o al Sol) y la que no, «estirando» nuestro planeta. Como el agua es bastante más moldeable que la roca, la superficie acuática de nuestro planeta está más «ovalada» que la terrestre (aunque deberíamos decir, «elipsoidada»), de forma que hay zonas donde alcanza más altura que en otras. Y como la Tierra rota sobre sí misma, las aguas suben y bajan con respecto a una posición fija de la superficie.

Imaginad lo que podría ocurrir si se nos acercara de pronto un planeta. Las mareas serían más acusadas, provocando inundaciones. La parte rocosa se deformaría más, produciendo un enorme calentamiento debido a la fricción (como ocurre con Io, uno de los satélites de Júpiter), fracturando la corteza y provocando terribles terremotos. Habría grandes variaciones de presión en la atmósfera, alterando el clima. En fin, un desastre.

Captura que muestra una de las naves robot de Ming. Tiene forma de cohete estilizado con dos grandes aletas cerca de la cola. Es verde, con un sol rojo y amarillo dibujado en cada aleta.

Ahora, vayamos con la mala ciencia. Obviemos el problema de cómo propulsar un planeta entero a través del espacio y la energía requerida, para centrarnos en algo más sencillo, pero que comenté brevemente hace tiempo. Durante el viaje de Mongo hacia la Tierra, y su posterior alejamiento ¿de dónde recibe luz? En las proximidades de nuestro planeta, es obvio que recibirá una radiación solar similar a la nuestra, pero ¿y durante el resto del viaje? Puesto que ningún astrónomo ha vislumbrado Mongo, hemos de suponer que viene de fuera de nuestro sistema solar. Además, una vez evitada la catástrofe, en la serie se especifica que se aleja hacia el espacio profundo (en el cómic no lo recuerdo). Así que ¿de dónde sale el Sol? Uno estaría tentado de pensar que ya que Ming dispone de medios para desplazar todo el planeta, tal vez tenga también medios para iluminarlo y darle calor, pero eso es algo que nunca se menciona, y en cambio sí se dice explícitamente que Mongo tiene autopropulsión, y una protección contra la gravedad de los planetas a los que se acerque.

viernes, septiembre 14, 2007

La superfuerza de Superman y otros superhéroes

Unas cuantas entradas atrás, al escribir sobre la escena del helicóptero en la peli Superman, alguien comentó que no se podría sujetar el vehículo de esa manera. Ciertamente, en películas, series de TV o cómics, donde aparecen seres con cualquier tipo de superfuerza, es habitual verlos levantando un objeto extraordinariamente pesado, por un extremo minúsculo. A menos que el objeto sea extremadamente duro y resistente, se deformaría o rompería por su propio peso. Veamos algunos ejemplos.

En la serie de televisión Smallville, que narra las aventuras de Clark Kent antes de mudarse a Metropolis y enfundarse un traje ajustado, vemos a nuestro héroe en uno de los episodios, levantar el tractor o la furgoneta (no recuerdo bien) de papá Kent. Y al hacerlo, lo sujeta por un extremo, casi podría decirse que por uno de los paragolpes, y de forma horizontal al suelo. Bien, al levantar un vehículo de esa forma, uno tiene que hacer una fuerza inmensa, muy superior al peso del mismo.

¿Por qué? Bueno, en el cole nos enseñaron la famosa Ley de Oro de la Palanca: «potencia por brazo de potencia, igual a resistencia por brazo de resistencia». Esto que nos hacían memorizar y canturrear, quiere decir que si tenemos una palanca, la fuerza necesaria para levantar un peso, es igual al peso multiplicado por la distancia de su punto de aplicación al punto de apoyo, y dividido entre la distancia de nuestro punto de aplicación (el de la fuerza ejercida) al punto de apoyo. En el caso de un coche, furgoneta o similar, la palanca es el propio vehículo. El punto de aplicación del peso del mismo estaría en su centro de gravedad, que podemos suponer más o menos en el centro, tirando hacia el motor. El punto de aplicación de nuestra fuerza sería el lugar donde ponemos los dedos. ¿Y el punto de apoyo? Pues también en los dedos. Tened en cuenta que para sujetar algo en esa posición, utilizamos nuestras manos como pinzas, con dedos por encima y por debajo. No importa cuáles consideremos el punto de aplicación de la fuerza, y cuáles el punto de apoyo. Lo importante es ver que estos dos puntos estan muy cerca entre sí, y muy alejados del punto de aplicación del peso (el centro de gravedad). Así que para sujetar un vehículo en esa posición, hay que ejercer una fuerza varias veces superior a la del mismo. Y vale, la fuerza no es problema para nuestro joven Superman, pero sí para la estructura metálica del coche. Si intentáramos hacer eso (tal vez con un brazo mecánico, ya que no hemos nacido en Kripton), nos quedaríamos con el paragolpes o un trozo de chapa en la mano, y el resto del coche en el suelo.

Más o menos lo mismo sucede en Superman III. Al principio de la peli, para sofocar un incendio en una planta química, nuestro héroe vuela hasta un lago, congela su superficie mediante su superaliento, y ni corto ni perezoso, agarra la superficie helada desde la orilla, y se la lleva volando hasta el incendio. Nuevamente, al intentar levantar toda la superficie helada, tendría que haberse quebrado y quedarse con un trozo en la mano. Podemos imaginar un experimento similar, intentando sujetar una pizza bien horneada (para que esté dura) por el borde. Muy muy por el borde. Se nos desprenderá el trozito por donde estemos sujentándola, y caerá al suelo (o sobre el plato que cuidadósamente habremos colocado debajo, para poder comérnosla después del experimento).

Viñeta muy vertical, dibujada por John Byrne, que muestra a Gladiador levantando el Edificio Baxter, agarrándolo por una esquina

Hay que destacar que en algunos casos, los guionistas desarrollan soluciones imaginativas para explicar estas imposibilidades. Así, cuando John Byrne dibujaba y guionizaba de Los 4 Fantásticos (allá por principios de los 80), en uno de los números se enfrentaban a Gladiador (un personaje inspirado en Superman, y que tiene más o menos los mismos poderes), y éste levantaba con las manos el Edificio Baxter (edificio de 35 plantas, sede de los 4F). Como Mr. Fantástico es muy listo, en seguida se dio cuenta que era imposible, que el edificio debía colapsarse debido a su propio peso, y dedujo que los poderes de Gladiador eran de naturaleza mental. Su superfuerza no era en realidad tal, sino una especie de «telequinesis táctil», que le permitía mover objetos con la mente al tocarlos.

La misma explicación dio a los poderes de Superman cuando se hizo cargo de su colección (segunda mitad de los 80), aunque de forma más sutil e indirecta, mediante reflexiones del propio personaje (creo que no se llegaba a asegurarlo, sino sólo a sospecharlo). Pero claro, esto no puede aplicarse a muchos otros, como Hulk.

No puedo terminar sin comentar la escena del avión en Superman Returns, ya que tiene sus aciertos y sus fallos. Recordemos un poco: un avión lleno de periodistas, incluida Lois Lane, cae sin control desde el cielo. Superman va raudo y veloz a salvar el día, y lo sujeta por un ala. Pero ¡ops! un ala sola no puede soportar todo el peso del avión, así que se rompe, y sigue cayendo. Tras unas escenas de tensión, en último momento, empuja por el morro y lo detiene casi a ras del suelo, sujetándolo de forma vertical. Durante unos segundos vemos como el fuselaje cruje y se deforma, y Superman suda un poco ante la posibilidad de que el aparato se rompa. Finalmente, lo deposita en el suelo. Bien, el que el ala se rompa y el fuselaje se deforme, es un punto a favor. Un avión no esta diseñado para ser sustentado sólo por un ala, o apoyado sobre el morro, así que es de esperar que el aparato se escacharre un poco. Lástima que al final, cuando lo deposita de forma horizontal en el suelo, lo siga sujetando por el morro. Se tendría que haber partido. Y las escenas anteriores, descartan la «telequinesis táctil».

viernes, julio 27, 2007

Los 4 Fantásticos y magnetismo básico

Portada de Fantastic Four #20 vol.1

Seguimos un poco más con campos magnéticos, pero esta vez en otro medio muy diferente: el cómic. Ya he escrito aquí alguna vez sobre los 4 Fantásticos ([1] y [2]). Esta vez, nos remontaremos a sus orígenes, hasta el número 20 de la colección, donde aparece por primera vez el Hombre Molécula, un supervillano con poder para controlar las moléculas (como su nombre indica), aunque dado que puede transmutar objetos, sería mejor decir que puede controlar átomos y partículas subatómicas también. Bueno, es un cómic de superhéroes, así que nos creemos que tiene ese superpoder, y ya está.

En el enfrentamiento con los 4F, nuestro villano «crea» unos imanes a partir de las moléculas de aire, con unas propiedades muy curiosas: se «pegan» a los brazos y piernas de Mister Fantástico, y se repelen con fuerza, estirando al pobre lider del famoso cuarteto. El discurso del Hombre Molécula, es el siguiente (las negritas son del original):

Todo lo que necesito es provocar que las moléculas del mismo aire cambien su forma...

...y así, a partir del aire, creo un par de potentes imanes...

Uno es positivo, el otro negativo. Cada uno se adherirá a tu propio cuerpo flexible, y entonces...

...debido al hecho de que se repelen mutuamente, vuelan en direcciones opuestas. Y así, elimino la amenaza de Mister Fantástico ¡para siempre!

Bueno, bueno, bueno. Vale que es un cómic de superhéroes. Nos creemos que hay personajes con poderes extraordinarios, que desafían la física. Nos creemos que se pueden fabricar imanes (ojo, no electroimanes) tan potentes como para seguir repeliéndose con fuerza a varios metros de distancia. Nos creemos incluso que se «pegan» de forma no explicada a las extremidades de Mister Fantástico. Pero lo que ya no cuela es que se repelan porque tienen polos opuestos. Si hay algún principio físico conocido por todo el mundo, incluso los que catearon la física del cole, es esa conocida frase de polos opuestos se atraen, polos iguales se repelen.

Hay otro detalle importante, y es que, por lo que cuenta, el Hombre Molécula ha creado dos monopolos magnéticos. Dibujo con una imán de barra grande, y a su derecha el mismo imán partido en dos. Tanto el imán original como sus dos mitades, tienen polo norte y sur.¿Cómo? Veamos, imaginemos que tenemos un iman en forma de barra, con su polo norte y su polo sur. Eso sería un dipolo magnético. Si partimos la barra por la mitad, uno puede pensar que hemos separado los polos, de forma que tendríamos dos imanes, cada uno con un sólo polo (norte o sur). Esto sería un monopolo magnético. Pero la realidad es muy diferente. Al partir la barra, en realidad obtenemos dos imanes, cada uno con su polo norte y su polo sur. Si partimos nuevamente uno de esos imanes, volvemos a obtener dos imanes «completos». Podríamos seguir y seguir, hasta llegar a nivel subatómico, y quedarnos sólo con un átomo, o incluso una partícula elemental. Y si aun tiene propiedades magnéticas, estaríamos ante un dipolo, nunca ante un monopolo.

Y es que una consecuencia de las Ecuaciones de Maxwell es que los monopolos magnéticos no pueden existir. Nos lo dice concretamente la segunda ecuación, que expresa la Ley de Gauss para el campo magnético. Según esta ley, el flujo neto magnético a través de cualquier superficie cerrada, es siempre cero, o lo que es lo mismo, las líneas de campo son siempre cerradas. ¿Ein? Bueno, para representar un campo magnético (o eléctrico, o gravitatorio, o cualquier campo vectorial), se utilizan las llamadas líneas de campo, que para no entrar en más formalidades, podemos pensar que nos indican las trayectorias que seguirían partículas virtuales (sin ningún tipo de inercia ni oposición) afectadas por la fuerza correspondiente al campo. Si representáramos el campo gravitatorio terrestre, tendríamos una serie de líneas que surgen del centro de nuestro planeta, atraviesan la superficie de forma perpendicular, y continúan hasta el ínfinito en línea recta. Si representamos el campo eléctrico de una carga aislada, tendríamos la misma distribución. Es evidente que cualquier superficie que envolviera la fuente del campo (una esfera concéntrica, por ejemplo) sería atravesada por estas líneas en una sóla dirección. Una superficie cerrada, que no envuelva la carga, sería atravesada dos veces por cada línea, de forma que el mísmo número de línas que entran, salen también, Es decir, el flujo neto es cero.

Pues bien, lo que ocurre con los campos magnéticos es que sus líneas de campo son siempre curvas cerradas, de forma que es imposible «envolver» un zona con flujo neto distinto de cero. Es decir, no existe nada parecido a una «carga magnética». Haciendo una analogía, podemos pensar que un campo eléctrico es como el flujo del agua en un recipiente, con fuentes y sumideros, de forma que hay agua que entra y agua que sale; mientras que un campo magnético sería como el flujo de agua en un recipiente cerrado.

Hay que decir que hay científicos que siguen buscando la posible existencia de monopolos magnéticos (lo que implicaría que las Ecuaciones de Maxwell no son del todo correctas), más que nada porque algunas teorías, como la Teoría de las Supercuerdas o la Teoría de la Gran Unificación, predicen o necesitan de su existencia. Pero aún no se ha conseguido observar ni obtener ninguno.

miércoles, agosto 17, 2005

En la Zona Negativa

En mi envío sobre la antimateria en Ángeles y Demonios, comenté de pasada la Zona Negativa que aparece en los cómics de los 4 Fantásticos. Para los que no sean aficionados a los cómics, explicaré que la Zona Negativa es un universo como el nuestro, pero compuesto por antimateria. Se accede a él a través de algún tipo de pórtico dimensional, inventado por Mr. Fantástico, que atraviesa la llamada área de distorsión, donde la materia se convierte en antimateria y viceversa, dependiendo del sentido del viaje.

No, no voy a filosofar sobre si un universo de antimateria es posible, o no, o sobre portales dimensionales, o sobre cómo demonios todos los átomos de un cuerpo se transforman en antimateria, pero manteniendo su estructura original.

Portada de Fantastic Four Vol.1 #289Simplemente voy a comentar un error bastante gordo que ocurre en el número 289 de la edición original de los 4F. En este número (que pertenece a la mítica etapa de John Byrne), Mr Fantástico es absorbido por una grieta en el espacio que lleva a la Zona Negativa. Nuestro héroe llevaba puesto un traje espacial que generaba un campo de fuerza a su alrededor, por lo que al atravesar el área de distorsión, su estructura atómica no cambió, permaneciendo como materia, en un universo de antimateria.

Página 16 de Fantastic Four Vol. 1 #289Bien, lo aceptamos y no le damos más vueltas. El problema es que en esas condiciones, cualquier cosa que Mr. Fantástico tocara, resultaría en la conocida aniquilación materia-antimateria. Mr. Fantástico es capturado por uno de los villanos de la Zona Negativa (Blastaar), y así se lo explica. Afortunadamente, el villano de turno lo inmoviliza con otro campo de fuerza de forma que nuestro héroe se encuentra suspendido sin tocar nada. ¿Nada? Pues aquí está el problema, porque Mr. Fantástico si está en contacto con algo: el aire.

Nuestro héroe está prisionero dentro de una nave espacial, con aire dentro, ya que tanto el villano como el resto de los 4F cuando llegan al rescate, pueden respirar sin problemas. Bueno, tal vez el campo de fuerza que mantiene prisionero a Mr. Fantástico impide que nada le toque, incluso el aire, pero eso no parece ser así, ya que el villano le toca sin problemas para comprobar si es verdad que sigue siendo de materia, y más adelante, la Mujer Invisible se ve obligada a crear un escudo de los suyos alrededor de su marido para evitar que le toquen unos cascotes, resultado de la batalla entre sus compañeros y el villano de turno.
Viñeta 3 de la página 16 de Fantastic Four Vol. 1 #289

Por tanto, Mr. Fantástico tendría que haber provocado una terrible explosión en cuanto el villano lo metiera en su nave.