Estoy desintegrando

¿Quieres saber más?

La guerra de dos mundos

La CF de tus sueños (y la de tus pesadillas)

33 comentarios
Gracias a mi amiga virtual, y colega en labores docentes, María me he enterado que hoy se celebra el Día Mundial de comentar en los blogs. Y tengo que decir que me parece una idea estupenda, ya que soy de los que creen que los comentarios constituyen la verdadera razón de ser de los blogs. Un blog sin comentarios es como un noticiario soso y aburrido, sin la necesaria carga de provocación, de invitación a la reflexión, a compartir conocimiento, a intercambiar opiniones y enlaces que completen y complementen lo que ha escrito el autor. Yo siempre he insistido en que dejaseis comentarios a todas las paranoias y esquizofrenias que voy dejando sembradas en este blog. Y la verdad es que siempre me han parecido pocos, y eso que son casi ya 2600 en menos de 200 entradas.

Volviendo al tema que me ocupa. He pensado que un buen artículo para estimular a que comentéis podría ser la elección de vuestra ciencia ficción favorita y también de la que no habíes podido digerir (por las razones que sean). Para dar ejemplo, aquí os dejo mi contribución. Sé que generará debate, disparidad de opiniones, provocaré vuestros odios más profundos o vuestras admiraciones más sentidas. Pero hoy justamente es lo que pretendo. Allá voy.

Libros que me hablaban y me decían que pasara página tras página:

1.- Frankenstein (Mary W. Shelley)
2.- La máquina del tiempo (H.G. Wells)
3.- Un mundo feliz (Aldous Huxley)
4.- 1984 (George Orwell)
5.- Flores para Algernon (Daniel Keyes)
6.- El juego de Ender (Orson Scott Card)
7.- La isla del doctor Moreau (H.G. Wells)
8.- Cronopaisaje (Gregory Benford)
9.- El libro del día del juicio final (Connie Willis)
10.- Frankenstein desencadenado (Brian W. Aldiss)
11.- Marciano, vete a casa (Fredric Brown)
12.- Sin noticias de Gurb (Eduardo Mendoza) ---> Años después de leerlo, sigo limpiándome las lágrimas de tanto reírme. ¡Madre mía, qué libro!



Libros que me han hecho plantearme dejar de leer para siempre:

1.- Diáspora (Greg Egan)
2.- Diáspora (Greg Egan)
3.- Diáspora (Greg Egan)
4.- Diáspora (Greg Egan)
5.- Diáspora (Greg Egan)
.
.
.
385.- Mundo anillo (Larry Niven)
386.- Las sirenas de Titán (Kurt Vonnegut Jr.)
387.- Las sirenas de Titán (Kurt Vonnegut Jr.)
388.- Las sirenas de Titán (Kurt Vonnegut Jr.)
389. Las sirenas de Titán (Kurt Vonnegut Jr.)
.
.
.
567.- El mundo de cristal (James G. Ballard)
568.- El mundo de cristal (James G. Ballard)
569.- El mundo de cristal (James G. Ballard)
570.- El mundo de cristal (James G. Ballard)
571.- El mundo de cristal (James G. Ballard)
572.- El mundo de cristal (James G. Ballard)
573.- El mundo de cristal (James G. Ballard)
.
.
.
898.- Diáspora (Greg Egan)





Películas que marcaron mi infancia, adolescencia y siguen haciéndolo:

1.- La naranja mecánica
2.- Contact
3.- Primer
4.- Planeta prohibido
5.- El experimento del doctor Quatermass
6.- El hombre invisible
7.- La cosa
8.- Ultimátum a la Tierra
9.- Invasores de Marte
10.- 20.000 leguas de viaje submarino
11.- El increíble hombre menguante
12.- El hombre con rayos X en los ojos
13.- El planeta de los simios
14.- Naves misteriosas
15.- Solaris
16.- Alien, el octavo pasajero
17.- Blade Runner
18.- Regreso al futuro (I, II, III)
19.- La mosca
20.- Gattaca
21.- Dark city
22.- Minority report


Películas que me han hecho plantearme dejar de ir al cine para siempre:

1.- El quinto elemento
2.- THX 1138
3.- Zardoz





Ahora ya podéis saltarme a la yugular y devorarme. Pero, por favor, hoy más que nunca: ¡COMENTAD!

NO a la ciencia ficción de "Gran Hermano": En defensa de los derechos fundamentales en Internet

5 comentarios
Desde este humilde blog dedicado a la cultura, a la ciencia y a la lucha contra la ignorancia y el pensamiento no razonado, me sumo al manifiesto en pro de los derechos fundamentales en la red.



"Ante la inclusión en el Anteproyecto de Ley de Economía sostenible de modificaciones legislativas que afectan al libre ejercicio de las libertades de expresión, información y el derecho de acceso a la cultura a través de Internet, los periodistas, bloggers, usuarios, profesionales y creadores de internet manifestamos nuestra firme oposición al proyecto, y declaramos que…



  1. Los derechos de autor no pueden situarse por encima de los derechos fundamentales de los ciudadanos, como el derecho a la privacidad, a la seguridad, a la presunción de inocencia, a la tutela judicial efectiva y a la libertad de expresión.
  2. La suspensión de derechos fundamentales es y debe seguir siendo competencia exclusiva del poder judicial. Ni un cierre sin sentencia. Este anteproyecto, en contra de lo establecido en el artículo 20.5 de la Constitución, pone en manos de un órgano no judicial –un organismo dependiente del Ministerio de Cultura–, la potestad de impedir a los ciudadanos españoles el acceso a cualquier página web.
  3. La nueva legislación creará inseguridad jurídica en todo el sector tecnológico español, perjudicando uno de los pocos campos de desarrollo y futuro de nuestra economía, entorpeciendo la creación de empresas, introduciendo trabas a la libre competencia y ralentizando su proyección internacional.
  4. La nueva legislación propuesta amenaza a los nuevos creadores y entorpece la creación cultural. Con Internet y los sucesivos avances tecnológicos se ha democratizado extraordinariamente la creación y emisión de contenidos de todo tipo, que ya no provienen prevalentemente de las industrias culturales tradicionales, sino de multitud de fuentes diferentes.
  5. Los autores, como todos los trabajadores, tienen derecho a vivir de su trabajo con nuevas ideas creativas, modelos de negocio y actividades asociadas a sus creaciones. Intentar sostener con cambios legislativos a una industria obsoleta que no sabe adaptarse a este nuevo entorno no es ni justo ni realista. Si su modelo de negocio se basaba en el control de las copias de las obras y en Internet no es posible sin vulnerar derechos fundamentales, deberían buscar otro modelo.
  6. Consideramos que las industrias culturales necesitan para sobrevivir alternativas modernas, eficaces, creíbles y asequibles y que se adecuen a los nuevos usos sociales, en lugar de limitaciones tan desproporcionadas como ineficaces para el fin que dicen perseguir.
  7. Internet debe funcionar de forma libre y sin interferencias políticas auspiciadas por sectores que pretenden perpetuar obsoletos modelos de negocio e imposibilitar que el saber humano siga siendo libre.
  8. Exigimos que el Gobierno garantice por ley la neutralidad de la Red en España, ante cualquier presión que pueda producirse, como marco para el desarrollo de una economía sostenible y realista de cara al futuro.
  9. Proponemos una verdadera reforma del derecho de propiedad intelectual orientada a su fin: devolver a la sociedad el conocimiento, promover el dominio público y limitar los abusos de las entidades gestoras.
  10. En democracia las leyes y sus modificaciones deben aprobarse tras el oportuno debate público y habiendo consultado previamente a todas las partes implicadas. No es de recibo que se realicen cambios legislativos que afectan a derechos fundamentales en una ley no orgánica y que versa sobre otra materia."

El consultorio del profesor Enigma (9): Solución

8 comentarios
En esta ocasión el enigma era de los sencillitos. Algunos de vosotros habéis apuntado en los comentarios a otras cuestiones también acertadas, pero el clip de vídeo estaba puesto para haceros ver que los bichos originarios del planeta Klendathu poseen la increíble destreza y habilidad de poder enviar a través de toda una galaxia como la Vía Láctea asteroides y demás pedruscos asesinos y devastadores.

En efecto, en las imágenes se puede apreciar perfectamente cómo el planeta alienígena Klendathu está situado (con respecto a la Tierra) casi en el extremo opuesto de nuestra galaxia. Esto significa que la distancia entre ambos planetas tiene que rondar los 100.000 años-luz. Aún en el optimista caso (para los bichos, claro está) de que la distancia fuese tan sólo la mitad de la anterior y suponiendo que los asteroides fuesen lanzados a la velocidad de la luz, cosa por otro lado completamente imposible, no tendrían más remedio que emplear, como mínimo, 50.000 años en llegar hasta la Tierra (tiempo computado en el sistema de referencia de nuestro planeta). ¿Sabían los bichos que los hombres de Neandertal que deambulaban por la Tierra en aquel entonces iban a convertirse 50.000 años más tarde en una especie beligerante y peligrosa para sus planes de conquista?

El consultorio del profesor Enigma (9)

12 comentarios
Bichos procedentes de Klendathu atacan a la Humanidad. Os dejo un clip estupendo para que especuléis y divaguéis un ratito. Por cierto, que os he añadido un segundo clip por si deseáis, además, disfrutar de una banda sonora muy particular.

¡Nos vemos en unos días!





Carnaval de la Física (1ª edición)

0 comentarios
Hoy exactamente hace 400 años que Galileo Galilei levantaba su telescopio y apuntaba a nuestro único satélite natural: la Luna. Para conmemorar esta efeméride se celebra este 2009 el Año Internacional de la Astronomía. Mis colegas Carlo y Roi, de Gravedad Cero, han organizado y llevado estupendamente a buen puerto una iniciativa denominada Carnaval de la Física.

Esta maravillosa y magnífica idea ha consistido en acoger contribuciones voluntarias de gente interesada por la física, que con un gran afán y dedicación nos hemos dedicado a escribir un post sobre el tema durante toda la semana pasada. Hoy todas esas entradas han visto la luz en el blog de Carlo y Roi, junto a su versión italiana y a todos los medios de prensa y organizaciones que se han querido sumar al evento. Como no me quiero olvidar de nadie, os recomiendo que le echéis un vistazo reposado a la web que os pongo en el enlace.

Física en la Ciencia Ficción no podía faltar, por supuesto, a este acontecimiento y ha contribuido con el post sobre Hansel y Gretel. Además, espero no perderme ninguna de las siguientes ediciones que a buen seguro irán adquiriendo más y más popularidad. Porque ideas como ésta hacen más falta de lo que creemos.


Hansel y Gretel se lo montan... con un pato

21 comentarios
Si a los que leéis habitualmente este blog os tuviera que descubrir a estas alturas el cuento de Hansel y Gretel, también conocido como “La casita de caramelo”, de chocolate, de turrón, de gominola o cualquier otra chuche que se os pudiese pasar por la imaginación, mal íbamos a andar. Sin embargo y, a pesar de todo, lo haré porque estoy seguro de que algún detalle de la historia lo tenéis olvidado en la tenebrosa nube de vuestros recuerdos infantiles.

Bien, vamos allá. Aunque existen distintas versiones del cuento de los hermanos Grimm, más o menos el rollo iba de lo siguiente: Hace mucho tiempo, en una galaxia muy, muy lejana. Ay, perdón, que eso no va aquí. Empiezo otra vez: Hace mucho, mucho tiempo, había dos hermanos, Hansel, el niño y Gretel, la niña. Ambos vivían en una humilde casita en el bosque, junto a su papá, que era leñador (en aquella época aún había árboles que talar) y su mamá, que era mamá. La verdad es que el negocio familiar no iba todo lo bien que sería deseable y pasaban más hambre que los becarios Erasmus. En una noche de calor insoportable en que la mamá sedujo al papá, tras el cigarrillo de rigor, aquélla le propuso a éste abandonar a los dos niños a su suerte en lo más profundo del bosque. Dos bocas menos que alimentar le proporcionarían a la malvada seductora sustento y pitanza para poder subsistir, asistir a la pelu y poder estrenar su decimosexto par de zuecos. Al papá no le pareció una mala idea, pues llevaba algún tiempo con ganas de suscribirse a algún canal temático de deportes y ésta era la oportunidad pintiparada. Acordaron, pues, llevar a cabo su diabólico plan al día siguiente.

Al amanecer, salieron todos con la excusa de visitar Disney de los Bosques. Hansel y Gretel habían escuchado la malvada conversación de sus padres y, para no perderse, fueron dejando Gormitis por el camino. Cuando se dieron cuenta de que sus padres no estaban, desandaron el trecho hasta su casa con ayuda de los monstruitos de plástico. Al llegar a casa, amenazaron a sus progenitores con denunciarlos por maltrato, pero la cosa se apaciguó porque les prometieron a los niños que al día siguiente contratarían la ADSL más veloz del mercado (evidentemente, el país de Hansel y Gretel no era España). Al alba del día siguiente, su padre cogió a los niños de la mano y les pidió que lo acompañaran hasta la oficina de telefonía más cercana. Los hermanos, curados de espanto y con el mp3 detrás de la oreja, no se fiaron, pero en esta ocasión sólo pudieron esparcir por el sendero unos tristes tazos de cartón reciclado. Al cabo de un buen rato de caminar, la infame figura paternal se la volvió a jugar, aprovechando una distracción de los niños con la PSP. Hansel y Gretel intentaron encontrar el camino a casa, pero se había levantado un vendaval terrible y, claro, la PSP no era el iPhone 3GS precisamente, con lo cual carecía de brújula incorporada, cosa por otra parte irrelevante del todo porque las baterías de las consolas se habían agotado. Los tazos habían desaparecido y los dos hermanos se encontraban perdidos.

Caminaron, caminaron y volvieron a caminar, pero siempre en círculos. Solamente cuando decidieron salirse por la tangente lograron avanzar. Y hete aquí que fueron a topar con un claro en el bosque donde ante sus ojos se mostraba algo increíble: una casita de caramelo, chocolate, turrón, gominola y muchas otras clases de chuches bien rebosantes de azúcar y grasas saturadas hasta las orejas. Como estaban muy cansados y hacía unas pocas horas que no veían la tele ni jugaban a la consola ni navegaban por el proceloso océano de Internet de los Bosques, decidieron entrar. Al estar tan aburridos se quedaron sobaos. Así fue cómo los capturó la bruja que vivía en la casa y que no era otra que la hermana de su mamá, es decir, su tía. Y menuda tía, no estaba buena ni ná. Pues bien, esta tía había hablado por el teléfono móvil de los Bosques con la mamá de los niños y juntas tramaron el plan B: engordar a los niños hasta que pesasen más de lo razonable o, al menos, lo que le podría parecer razonable al juzgado de menores, el cual al ver a los niños rollizos y poco saludables les retiraría la custodia a sus progenitores y éstos, con lágrimas de cocodrilo resbalando por sus mejillas, se librarían de ellos para siempre. Un plan perfecto.

Lo que aconteció después es un rollo poco interesante, lleno de penurias y despenurias que no viene demasiado a cuento, porque esto es un post sobre física y no quiero extenderme con detalles superfluos para el asunto sobre el que me deseo centrar. Bien, el caso es que aprovechando un momento de descuido de la tía buena, justo cuando estaba dándose unas buenas friegas con la crema hidratante Chanel Allure de los Bosques, Hansel y Gretel lograron huir, pero no muy deprisa, ya que en aquel momento los niños ya estaban bien entraditos en carnes y rondaban los 75 kg. A Hansel, como era más bajito, aún se le notaba más. Pero aún así, consiguió llegar el primero hasta la orilla de un estanque. Debían cruzar al otro lado, pero no divisaron puente ni pasarela alguna. Al cabo de un rato, se acercó a ellos un hermoso pato dotado de blanco nuclear plumaje. De repente, a la mente de Hansel acudió, veloz como el rayo, el fugaz recuerdo de una idea que había visto en cierta ocasión en un programa de la tele llamado Quincuagésimo Milenio. Ni corto ni perezoso, le propuso al palmípedo animal que los subiese a él y a su hermana sobre su lomo y los condujese sanos y salvos hasta la orilla opuesta. Supongo que no os estaréis imaginando la cara que se le quedó al sorprendido animal cuando escuchó la propuesta de aquella mole infantil de calorías enlatadas. No daba crédito. ¿Qué leches les enseñaban ahora a los niños en el colegio?

El ave se puso a reflexionar un momento antes de aceptar la propuesta de Hansel. Y pensó lo siguiente:

“Yo tengo una masa de 5 kg y si floto en el agua es porque mi peso está exactamente compensado por el empuje de Arquímedes. El principio de Arquímedes afirma que sobre un cuerpo sumergido en un fluido actúa una fuerza (empuje) vertical hacia arriba exactamente idéntica al peso del volumen de fluido que desaloja. En consecuencia, y suponiendo para simplificar que mi cuerpo se puede aproximar por un paralelepípedo cuya base tiene una superficie de unos 1000 centímetros cuadrados y una altura de, más o menos, 20 centímetros, el volumen de agua desalojado por mi espléndido cuerpo ascenderá hasta los 5 litros, de lo que se deduce fácilmente que debo tener sumergidos bajo el agua 5 cm y, por contra, fuera de ella han de asomar forzosamente los otros 15 restantes. Si vuelvo ahora a aplicar el mismo principio de Arquímedes pero cuando el niño regordete se suba a mi grupa, resulta que me veré completamente sumergido en el agua o, dicho de otra forma, me hundiré siempre y cuando el chaval supere los 15 kg de peso. ¡Pero si este crío está rechonchito como una buena morcilla de Burgos y pesa lo menos 75 kg! La única posibilidad que vislumbro es hincharme a comer como un cosaco. Si consigo mantener la misma densidad que cuando pesaba solamente 5 kg, es decir, la cuarta parte de la densidad del agua, entonces siempre y cuando supere los 25 kg de peso como límite inferior mantendré a flote a Hansel (¿me dijo su nombre o estoy desvariando?). Vale, eso es lo que haré y así este cuento tendrá un final feliz, aun a costa de convertirme en un pato con obesidad morbosa.”

Y así andaba pensando el sabio y culto pato con formación científica versado en la estática de los fluidos del Bosque. Como no había mucho tiempo y el cuento se tenía que acabar, echó alas al bolsillo y sacando un tubo de pasta de hamburguesa de McDonalds del Bosque concentrada la engulló con frenesí, notando al instante que se había pasado un pelín y que su cuerpo adquiría algo más que la masa crítica necesaria para transportar a los maltrechos hermanos. Pero, ay, en esto que al subirse Hansel a horcajadas sobre el desdichado pato, éste perdió momentáneamente la estabilidad y el sorprendido niño se precipitó al agua. Entonces, ocurrió algo asombroso. El pato, como animado por un ritmo incontrolable digno de la más pura y genuina danza masai, comenzó a oscilar arriba y abajo, arriba y abajo, arriba y abajo, volviendo en cada ocasión a su posición inicial. Finalmente, se detuvo. Así, Hansel pudo volver a subirse a su lomo y al fin alcanzar la añorada orilla opuesta del estanque. A continuación, el pato procedió de la misma manera, esta vez con más cuidado, con Gretel. Los niños se despidieron con lágrimas en los ojos de su amigo y colaborador, no sin desearle antes una saludable dieta y una vigorizante tabla de ejercicios.

Una vez salvados, Hansel miró extrañado a su hermana Gretel, preguntándole si sabía lo que había sucedido y cuál era la razón de que el pato hubiese ejecutado aquella danza sin sentido. ¿Tenía efectos secundarios nocivos para la salud la pasta de hamburguesa concentrada?

“Nada de eso”, le contestó rotundamente Gretel. “Ha pasado una cosa muy sencilla, y si en lugar de ver tanta televisión y jugar compulsivamente a los videojuegos, te hubieras estudiado bien la lección de flotabilidad y dinámica de fluidos, lo entenderías perfectamente”. Mientras caminaban, Gretel le explicaba a Hansel que debido al nuevo tamaño del pato, éste debería haber respetado las leyes de la escala. Como su peso había aumentado en un factor 6, desde los 5 kg iniciales hasta los 30 kg después de ingerir la pasta de hamburguesa, su volumen debía de haberse incrementado en la misma proporción y, por lo tanto, ahora el paralelepípedo que constituía su nuevo corpachón tendría una base de 3310 centímetros cuadrados; su altura sería de 36,4 cm, de los cuales 9,1 estaban sumergidos en el agua y 27,3 flotando por encima de la superficie. Al subirse Hansel a su grupa, ésta se hundió hasta los 31,7 cm, dejando a flote únicamente 4,7 cm. Pero al caerse Hansel, el pato no tuvo más remedio que seguir las inexorables leyes de la física y comenzó a describir un movimiento armónico simple, cuya amplitud era de 22,6 cm, es decir, el cuerpo del pato subía y bajaba recorriendo en cada trayecto 45,2 cm (el doble de 22,6) y empleando 6 décimas de segundo en cada vaivén. Al final, el rozamiento viscoso con el agua lo había detenido. Todo encajaba a la perfección.

Aún caminaron un largo trecho hasta que finalmente divisaron las lucecitas de su casa. Al llegar se encontraron con una orden de desahucio clavada en la puerta y no había ni rastro de sus padres. Pero esa es otra historia…

MORALEJA: Mira la televisión y juega a la consola con moderación. No tires cartones al suelo, usa gormitis. No maltrates a tus padres, podrían mandarte a casa de una tía buena. Cuando vayas al parque ceba a los patos todo lo que puedas, quizá algún día un pato gordo pueda salvarte la vida. ¡Y estudia física, bribón!


Fuente: DON'T TRY THIS AT HOME, by Adam Weiner, Kaplan Publishing, 2007.

Fuente: 272 EXÁMENES DE FÍSICA, J.L. Torrent Franz, Tébar Flores, 1994.


La física del ascensor espacial (2ª parte)

22 comentarios
En el post anterior habíamos llegado a la decepcionante conclusión de que el ascensor espacial no podía estar hecho de un material como el acero. La razón era que las enormes tensiones generadas en el cable superaban con creces el límite elástico del material y, por tanto, se hacía necesaria alguna solución.

Bien, dicha solución pasa por diseñar un cable con una sección transversal no constante, es decir, que sea distinta a lo largo de toda la longitud del ascensor de forma que la tensión en todos los puntos sea la misma, a diferencia del diseño que habíamos tratado en primer lugar, donde la sección del cable era uniforme y, por tanto, la tensión variaba de unos puntos a otros del mismo.

Modificando ligeramente los cálculos llevados a cabo para el cable de sección uniforme se puede llegar a la expresión que proporciona la variación del área de la sección transversal. Ésta resulta ser una función de tipo exponencial cuyos valores van aumentando rápidamente desde el anclaje situado en un punto del ecuador terrestre hasta la órbita geoestacionaria, donde alcanzan el máximo, para luego decrecer de nuevo progresivamente. Si en la anterior función exponencial imponemos la condición de que el área del cable sea idéntica en sus dos extremos, se llega de nuevo a la conclusión de que la longitud total del ascensor es exactamente la misma que para el caso de sección constante (el que describimos en la entrada anterior), es decir, unos 144.000 km. Esto, en principio, no parece ser un gran avance, ya que nuestro cable debe ser exactamente de la misma longitud en ambos casos. Sin embargo, hay una diferencia fundamental y es que hemos sustituido un cable con sección transversal uniforme en el que la tensión que soporta cada punto del cable es distinta por otro en el que la sección transversal es variable para mantener justamente uniforme la tensión a lo largo de su longitud. Y solamente este hecho va a resultar crucial a la hora de llevar a la práctica la idea del ascensor espacial. Os cuento.

Veréis, si continuamos exprimiendo la expresión que proporciona la variación de la sección del cable con la altura, y calculamos el cociente entre los valores de la misma para un punto situado en la órbita geoestacionaria y para otro situado en tierra, enseguida resulta evidente que dicho cociente depende de un parámetro denominado longitud característica (y que viene dado, esencialmente, por el cociente entre la tensión máxima que soporta el material del cable y la densidad de éste). El valor de esta longitud característica para el acero es de 65 km y para el kevlar 255 km, de tal forma que la sección transversal del cable debe ser 1600 millones de cuatrillones de veces más grande a la altura de la órbita geosíncrona que en cualquiera de sus extremos (para el acero) y tan sólo (sic) 250 millones en el caso del kevlar. Lo anterior significa que si en el punto de anclaje el cable presenta una miserable sección de 1 centímetro cuadrado, a 35.880 km de altura debe tener 25.000 metros cuadrados, para el caso en que esté hecho de kevlar. Para el acero, mejor ni pensarlo. Moraleja: estos materiales no sirven.

¿Qué necesitamos entonces? Parece evidente que un material que posea una densidad relativamente baja y una gran resistencia a las tensiones, con el objetivo de que su longitud característica sea lo más grande posible. ¿Existe un material así? Pues parece ser que sí. Allá por el año 1991, el japonés Sumio Iijima publicaba un artículo en la prestigiosa revista Nature titulado "Helical microtubules of graphit carbon". Allí describía las propiedades de una de las cinco formas alotrópicas del carbono, más conocida por nanotubo. En efecto, los nanotubos de carbono presentan una densidad ligeramente por debajo de la del kevlar pero, en cambio, 6 veces inferior a la del acero; su resistencia máxima a la deformación supera también en un factor de 26 al primero y de 36 al segundo; finalmente, la longitud característica es de 10.200 km, es decir, 157 veces la del acero y 40 la del kevlar. De esta forma, la sección transversal del cable a la altura de la órbita geoestacionaria únicamente debe superar en un factor 1,6 a la existente en los extremos, algo que ahora sí que es perfectamente factible.

Bien, una vez resuelta (al menos hasta que analicemos los problemas implicados) la cuestión del material, resta por considerar el asunto de la masa del ascensor. Es evidente que cuanto mayor sea la longitud del cable, tanto mayor será su masa. En consecuencia, no resulta descabellada la idea de reducir en lo posible aquélla. Para llevar a cabo semejante propósito, la idea más ampliamente aceptada consiste en situar en el extremo libre del ascensor espacial un contrapeso. Al estar éste más allá de la órbita geosincrónica, la fuerza centrífuga (recordad que estamos describiendo la dinámica desde un sistema de referencia no inercial) a la que está sometido es mayor que la fuerza gravitatoria ejercida por la Tierra, manteniéndose en su órbita gracias a la tensión ejercida por el cable del ascensor espacial. Pues bien, si volvemos a aplicar la segunda ley de Newton, ahora al contrapeso, y suponemos que éste se sitúa a una cierta distancia, más allá de los 35.880 km, se llega a una expresión para la masa que debe poseer dicho contrapeso.

Unos numeritos esclarecedores nos pueden dar una idea de lo que estamos hablando. Obvio deciros que cuanto más cerca queramos situar el contrapeso de la órbita geoestacionaria, tanto mayor será en consecuencia la masa requerida. Así, para valores típicos de la densidad del material (1,5 veces la del agua), una tensión máxima del cable de unos 100 gigapascales y una sección del mismo (en el punto de anclaje con la tierra) de 0,15 millonésimas de metro cuadrado (os recuerdo que son NANOtubos de carbono), la cual lo hace adecuado para soportar un elevador de una tonelada, aproximadamente, se requiere una longitud del cable de 100.000 km (casi hemos reducido su longitud en un 30 %). Asimismo, la proporción entre el área de la sección transversal del cable en el suelo y a la altura geosíncrona será ahora de 4,3. Finalmente, la masa del contrapeso ascenderá hasta los 53.000 kilogramos y la del cable del ascensor espacial hasta los 98.000. Ya queda menos…


Fuente: P.K. Aravind, The physics of the space elevator, American Journal of Physics, 75(2), 2007.

La física del ascensor espacial (1ª parte)

17 comentarios
¿Quién no ha soñado, en alguna ocasión, con construir una escalera que lleve al cielo? Y no lo digo en el sentido en que se recoge la idea en el libro del Génesis, donde la osadía del hombre se vio castigada por Dios (en el pasaje correspondiente a la torre de Babel) y a partir de aquel desdichado momento todos empezamos a hablar en lenguas diferentes en las distintas partes del mundo. No, me refiero a cosas más científicas, con beneficios tecnológicos, como pueden ser el transporte de cargas pesadas al espacio y colocarlas en órbita, el establecimiento de observatorios espaciales a gran altitud, el reabastecimiento de energía o materiales a satélites o el lanzamiento de naves espaciales hacia los planetas exteriores de nuestro sistema solar, por poner unos cuantos ejemplos.

Veréis. La historia de un ascensor espacial, tal y como denominamos hoy en día a semejante escalera, comenzó allá por los últimos años del siglo XIX, cuando el pionero de la astronáutica, el ruso Konstantin Tsiolkovsky propuso la idea por vez primera. Evidentemente, en aquella época la idea de semejante dispositivo quedó en poco menos que una quimera, hasta que nada menos que 65 años después, otro ruso, el ingeniero Yuri Artsutanov volvió sobre el asunto en el año 1960. Sin embargo, tampoco en esta ocasión cuajó la idea. Y, claro, tuvieron que ser los norteamericanos quienes rescataran el concepto del ascensor espacial para que el tema comenzase a conocerse por el largo y ancho mundo. En 1975, un tal Jerome Pearson volvió a la carga con algo más de éxito que sus predecesores. Pero sería Arthur C. Clarke, en 1978, con una novela de ciencia ficción (¡cuántas cosas buenas ha hecho este glorioso género literario por la humanidad!) quien le diese el empujón definitivo al proyecto y el que llevaría al gran público a conocer la idea del ascensor espacial. El relato se titulaba The Fountains of Paradise (Las fuentes del paraíso, 1978) y había sido publicado unos meses antes que otro que abordaba la misma temática, firmado en esta ocasión por Charles Sheffield, bajo el título The Web Between the Worlds (La telaraña entre los mundos, 1979). Aunque el ascensor espacial cautivó la imaginación del público, no sucedió lo mismo entre la comunidad científica y, de nuevo, el proyecto fue abandonado. La causa principal de este abandono era que, aunque físicamente realizable, no se disponía de material alguno con la suficiente resistencia como para soportar las enormes tensiones a las que debería someterse el cable que constituyese el ascensor. Pero llegó, al fin, el año 1991. Y un descubrimiento asombroso cambiaría la historia del ascensor espacial para siempre. Ahora, el proyecto era viable porque la física de materiales había encontrado el material capaz de hacer realidad el sueño. Desde entonces, la escalera entre los mundos ha hecho acto de presencia en infinidad de obras de ciencia ficción, tanto en novelas como cómics, manga, videojuegos y, por supuesto, en el cine. Por citar únicamente un par de muestras, os diré que en la célebre trilogía de Marte (formada por Marte rojo, Marte verde y Marte azul), de Kim Stanley Robinson aparecen los ascensores espaciales, así como en el episodio titulado "Rise", correspondiente a la serie de televisión Star Trek Voyager.

Antes de conocer la sustancia de la que podría estar hecho el sueño, intentaré proporcionaros unas breves pinceladas sobre la física involucrada en el diseño y construcción de un ascensor espacial propiamente dicho. Bien, comenzaré por definir lo que se entiende comúnmente por ascensor espacial. En términos sencillos, se trata de un cable con uno de sus extremos anclado en un punto cercano al ecuador terrestre (también puede ser en otro cuerpo celeste, tal como un asteroide, satélite natural o planeta) y el otro situado en el espacio, normalmente más allá de la distancia a la que se encuentra la órbita geosincrónica. La tensión del cable a lo largo de toda su longitud debe ser tal que se mantenga compensada en todo momento por el peso del cable y por la fuerza centrífuga debida al movimiento de rotación terrestre (ésta es una fuerza ficticia que aparece debido a que estamos describiendo el movimiento del cable en un marco de referencia no inercial). Si nos centramos en un elemento cualquiera del cable, éste está sometido siempre a la acción de cuatro fuerzas. Dos de ellas tiran de él hacia abajo, que son su propio peso y la tensión de la porción de cable comprendida entre él y el punto del ecuador donde se encuentra fijado el extremo terrestre del ascensor. Las otras dos fuerzas tiran del elemento hacia arriba y son, asimismo, la tensión de la porción de cable comprendida entre el elemento considerado y el punto del espacio hasta donde se extiende el cable y la fuerza centrífuga de rotación terrestre, respectivamente. Bajo la acción de estas cuatro fuerzas, cualquier elemento del cable que constituye el ascensor espacial se encuentra en equilibrio.

Un objeto situado a la altura de la órbita geosincrónica de la Tierra permanecerá en todo momento situado sobre un punto fijo del ecuador de nuestro planeta. Esto se debe a que justo a dicha altura, de unos 35.880 km, el peso del objeto queda exactamente compensado por la fuerza centrífuga. Un punto del cable del ascensor espacial situado justamente allí deberá estar sometido a dos tensiones exactamente iguales, una tirando de él hacia la Tierra y la otra hacia el espacio exterior. Sin embargo, por debajo de la órbita geosincrónica, el peso es superior a la fuerza centrífuga, lo cual provoca que la tensión que tira hacia arriba del cable sea superior a la que tira de él hacia abajo, ocurriendo todo lo contrario en la porción del cable que se extiende hacia el espacio a partir de la misma órbita geosincrónica. La consecuencia lógica de lo anterior es que la tensión en el cable aumenta continuamente desde un valor nulo en el suelo hasta llegar a la altura geoestacionaria, para disminuir progresivamente desde allí hasta un nuevo valor nulo en el extremo opuesto del mismo.

Con estas ideas en mente y suponiendo que tanto la densidad del cable es constante como que su sección transversal es uniforme, se puede llegar a obtener tras un cálculo elemental (al menos para los que sepan evaluar una integral) la longitud que debe tener el ascensor espacial. Así, éste debe extenderse hasta una altura por encima del ecuador de casi 145.000 km, es decir, algo menos que la tercera parte de la distancia que nos separa de la Luna. Pero esto no es todo, ya que de manera análoga se estima el estrés o esfuerzo de tensión que puede soportar el material del que esté hecho el cable y resulta ser, para el acero, de unos 380 GPa (1 gigapascal son mil millones de pascales, es decir, mil millones de newtons por metro cuadrado). Este valor, a primera vista, puede parecer carente de significado, pero si os digo que supera en un factor 1500 al valor de su límite elástico, probablemente comprenderéis por qué un material como el acero resulta del todo inviable a la hora de llevar a la práctica el ascensor espacial. Otros materiales, como el kevlar, por ejemplo, pueden mejorar los resultados, pero no lo suficiente. Se requieren, pues, soluciones más originales.

In Memoriam

6 comentarios

"A veces creo que hay vida en otros planetas, y a veces creo que no. En cualquiera de los dos casos la conclusión es asombrosa."

El consultorio del profesor Enigma (8): Solución

14 comentarios
En los comentarios que habéis dejado en el post anterior, vuestro interés se ha centrado en la forma de obtención del oro que hipotéticamente podría haber llevado a cabo la gente que habita en la ciudad de oro sumergida de Templemer. Sin embargo, y como no soy en absoluto ninguna eminencia en el campo de la química, yo me centraré en otra cuestión, y ésta no es otra que aquella que tiene que ver con la cantidad de oro que hay en todo nuestro planeta, ya sea extraído de las minas o el que se puede encontrar disuelto en el agua de nuestros océanos.

Veréis, resulta que el oro ya fue descrito por los egipcios hace más de 4500 años. Sus propiedades físicas y químicas le hacen ser considerado como uno de los metales preciosos más apreciados por el ser humano a lo largo de la historia. Pero no quiero hablaros aquí tampoco de historia, sino de números. Bien, uno de los ejercicios que llevo a cabo todos los años en mi clase de la universidad durante la primera semana de curso consiste en proponer a mis estudiantes algunos problemas de Fermi. Ya os he hablado de ellos en alguna otra ocasión. Estos problemas consisten en hacer estimaciones de cosas tan aparentemente imposibles de lograr como pueden ser el número de cabellos de una cabeza medianamente poblada, cuántas letras hay en un libro de tamaño medio, el tamaño del recipiente donde podría estar contenida toda la sangre humana o el número de átomos que hay en un cuerpo humano. Los problemas de Fermi son de una extraordinaria ayuda para un científico, pues permiten, además de eliminar óxido de la maquinaria cerebral, desarrollar el sentido crítico y el espíritu escéptico. No es lo mismo tener 10.000 cabellos que tener un millón; es muy distinto creer que en el cuerpo humano hay un trillón de átomos que saber que se encuentran casi diez mil cuatrillones. En cada caso, el orden de magnitud es muy distinto.

Con el asunto del oro podemos hacer algo semejante a un problema de Fermi de los citados anteriormente. En efecto, partiendo de que conocemos la producción anual de oro, que resulta ser de unas 2.500 toneladas métricas, que la densidad del oro es 19,3 veces mayor que la del agua y suponiendo que la raza humana ha estado extrayendo el metal amarillo a un ritmo constante durante un lapso razonable de tiempo como puede ser unos 200 años, resulta que en todo el mundo puede haber aproximadamente 500.000 toneladas de oro. Si todo este oro pudiese juntarse en un cubo macizo, éste tendría unas aristas de algo menos de 30 metros de longitud. Todo el oro del mundo cabría en un edificio macizo de 10 plantas. Aunque hubiésemos supuesto una cantidad dos veces más grande de oro, el cubo sólo hubiese aumentado su arista hasta los 37 metros.



Sumerjámonos ahora en las profundidades del océano. Aunque paradójico, no sé si sabréis que en el mar no sólo hay agua, sino también materia sólida disuelta. Esta materia sólida puede alcanzar hasta un 3% de la masa total. Haciendo una nueva estimación, esta vez de la cantidad total de agua en la Tierra, llegamos a que ésta puede ascender hasta los 1.500 trillones de litros. En esta inmensa masa de agua se encuentran disueltos elementos como el sodio, cloro (ambos forman la sal común o cloruro sódico), magnesio, azufre, potasio, etc. Pero resulta que también podemos hallar plata y oro. Y aquí viene el problema, pues existen estimaciones para todos los gustos de la cantidad de oro disuelta en los océanos, unas más optimistas y otras menos. Yo me quedaré con la que proporcionaron en 1990 dos científicos del MIT y que fue publicada en el volumen 98 de la revista Earth and Planetary Science Letters. Estas dos personas, Kelly Kenison-Falkner y John Edmond, midieron concienzudamente las concentraciones de oro disuelto, tanto en el océano Atlántico como en el Pacífico norte y hallaron que, en promedio, tan sólo ascendían a, aproximadamente, 1 gramo de oro por cada 100 millones de toneladas de agua. Por lo tanto, si se pudiese extraer de alguna manera todo el oro de los océanos de nuestro planeta, únicamente nos haríamos con unas 15.000 toneladas, esto es, el 3% de la producción mundial de oro a lo largo de toda la historia que estimamos unas líneas más arriba. Al capitán Nemo y sus fieles les va a hacer falta un poco de paciencia para poder construir su ciudad sumergida de oro. Al fin y al cabo, no es oro todo lo que reluce...