07 mayo 2007

Con el núcleo hemos topado, amigo fotón

Reacciones: 
AVISO: En el mejor de los casos, este post puede fastidiarte la película Sunshine (2007) si aún no la has visto. En el peor, quizá te evite el tener que ir a verla. Allá tú.



“El Sol se muere […] La Tierra sufre un invierno solar”. Así comienza Sunshine (Sunshine, 2007). La verdad es que el comienzo es muy prometedor, aunque nada nuevo, ya que temas similares han sido tratados en otras películas como Crisis Solar (Solar Crisis, 1990) y Supernova (Supernova, 2005), por citar un par de ellas. La acción se desarrolla en un futuro no demasiado lejano donde, por ejemplo, el edificio de la ópera de Sidney aún se mantiene en pie a pesar de nuestro poco cuidado con la preservación de las construcciones emblemáticas en las películas de ciencia ficción cuya acción se desarrolla en un tiempo por venir. Siete años después de la partida de la nave Icarus 1, desaparecida durante su misión de reactivar el núcleo del Sol, parte la Icarus 2. Parece que no era muy urgente la salvación del planeta, ya que no se construyeron las dos naves simultáneamente, como ocurre en Contact (Contact, 1997). A bordo, ocho tripulantes (¿os recuerda a una auténtica obra maestra como Alien, el octavo pasajero?) con una misión que cumplir de casi cuatro años de duración. La nave Icarus 2 también parece tener un asesor electrónico llamado Icarus que, a su vez, recuerda a Madre, el ordenador de a bordo de la maravillosa Nostromo. La misión consiste, ni más ni menos, en llegar al Sol y liberar en su centro una carga explosiva que contiene “todos los materiales fisibles de la Tierra”, tal y como afirma Capa, el físico de la misión y la persona más cualificada para tomar según qué decisiones a bordo (por fin alguien se ha dado cuenta de que somos los mejores). Una vez soltada la bomba, los tripulantes tienen 4 minutos para salir de allí cual alma que lleva el diablo.

“Después de esos 4 minutos se encienden los propulsores. En ese momento, la bomba se introduce por el agujero coronal del polo sur solar por una apertura del campo magnético. Temperatura: 37.000 grados” […] “Entre los propulsores y la gravedad del Sol, la velocidad de la bomba será tan alta que el espacio y el tiempo se entremezclarán.”

¿No hemos hablado ya alguna otra vez sobre el asunto de arreglar los grandes problemas de la Humanidad a base de bombazos a mansalva? Y creo recordar que casi nunca servía de nada y eso a pesar de que, seguramente, poseemos un arsenal nada despreciable. Pero nada, erre que erre. Encima, en esta ocasión, se han dilapidado todos los materiales fisibles (es decir, susceptibles de sufrir fisión nuclear) que había sobre la faz de nuestro moribundo planeta. Hala, adiós a las centrales nucleares. ¿Qué llevaría entonces a bordo la primera nave, la Icarus 1? ¿Todos los materiales risibles (o sea, susceptibles de dar risa) de la Tierra? ¿Fracasaría porque se les destapó la caja contenedora y empezaron a descoj… de risa todos los tripulantes? En fin, queridos lectores, me perdonaréis mi fino sentido del humor en este post pero es que desde que vi El Núcleo (The Core, 2003), no había asistido a otro espectáculo semejante de errores, inconsistencias y despropósitos científicos (no juzgo la película en otro sentido, pues eso compete a otros más cualificados). Entre ellos, los clásicos de toda la vida como son el sonido de la nave en el espacio o la aparente y mágica presencia de gravedad en el interior de la nave sin que esta rote (ver 2001, una odisea del espacio). Ya en el minuto 4 de película se ve al tripulante chino (Trey) cocinando en un bol una deliciosa receta, muy apta para una dieta en el espacio (¿para qué se gastarán millones de dólares y euros la NASA y la ESA en investigar?). Y en este momento, me viene a la mente la misma cuestión que en El Núcleo, a saber: ¿por qué se envía a misiones tan peligrosas una nave tripulada? Más tarde (minuto 17) nuestros héroes se encuentran con la primera misión, la Icarus 1, y el capitán Kaneda se dirige al ordenador de a bordo:

“Icarus, calcula nuestra trayectoria siguiendo la asistencia gravitatoria alrededor de Mercurio [...] Ahora calcula la posición de la baliza de la Icarus 1.”

Para poder dirigirse a la nave a la deriva, la Icarus 2 debe modificar su trayectoria y, en lugar de hacer los cálculos el computador, Trey (el chino cocinero) dice:

“Para cambiar la trayectoria he tenido que usar el control manual. Yo mismo he hecho los cálculos.”

Este tipo es un fenómeno. ¿Se habrá puesto alguna vez a calcular realmente una órbita, aunque sea muy sencilla? Sinceramente, dudo que nadie lo haya intentado con papel y lápiz, a no ser que su tiempo de ocio sea comparable a la edad de una tortuga gigante de Galápagos. Como no podía ser de otra manera, las consecuencias de semejante hazaña no os las voy a contar, para no destriparos excesivamente la emoción. Pero no me negaréis que la contradicción es manifiesta, escandalosa y capaz de ruborizar al más crédulo. Vale, vale, me diréis que ya me estoy excediendo y tenéis razón. Esas cosas las hacen los guionistas para no estropear el dramatismo. De acuerdo. Pero es que hoy me siento guerrero y eso que todavía no he empezado con el post propiamente dicho.

Bien. Allá voy. Antes de nada, una pregunta nimia: ¿cuál es la razón por la que se muere el Sol? En la película no se dice nada en absoluto acerca de esto. Así que (se aceptan sugerencias) supondré que el motivo se debe a que nuestra estrella ha agotado su combustible, el cual está constituido principalmente por hidrógeno. El Sol ha estado consumiendo núcleos de átomos de hidrógeno durante los últimos 4.500 millones de años a un ritmo aproximado de 100 billones de billones de billones cada segundo. Para hacer esto, el hidrógeno sufre un proceso denominado fusión nuclear, durante el cual núcleos de átomos ligeros se unen para formar otros más pesados, liberando una cantidad enorme de energía, según la célebre ecuación de Einstein que relaciona la energía con la masa y el cuadrado de la velocidad de la luz. Siguiendo las teorías establecidas y actualmente aceptadas de la evolución estelar, al Sol aún le queda combustible para otros 5.000 millones de años. Resulta entonces que la premisa en que se basa Sunshine es bastante improbable, por no decir ostentosamente absurda o imposible. Pero esto no es lo peor. Aunque diésemos por cierto que, efectivamente, el Sol ha consumido casi todo su hidrógeno y éste se haya transformado, a su vez, en helio (como afirma también la teoría de la evolución estelar), debería ocurrir una contracción del núcleo del Sol que fuese capaz de elevar la temperatura del mismo hasta alcanzar la necesaria para que tuviese lugar la fusión del helio (esta temperatura resulta ser mucho más elevada que la del hidrógeno). Como este proceso es muy violento, lo que hace la estrella es aumentar su luminosidad de forma relativamente (según una escala de tiempos estelar) repentina. Este aumento en el brillo aparente del Sol iría acompañado de una expansión descomunal de las capas que rodean el núcleo, hasta tal punto que la superficie solar engulliría a Mercurio, Venus y alcanzaría incluso la órbita de la Tierra, reduciéndonos a carboncillos humeantes. A esta fase de la evolución de las estrellas se la conoce como “fase de gigante roja”. Durante la misma, se expulsa gran cantidad de materia de las capas externas de la estrella. Al final, dependiendo de la masa original de la estrella (la que tenía al nacer), se irá apagando y enfriando paulatinamente hasta convertirse en una enana blanca. Estrellas de masas mayores pueden terminar sus días como estrellas de neutrones, púlsares o incluso agujeros negros. Pero nuestro Sol acabará irremisiblemente sus días como una vulgar y poco atractiva enana blanca.

Los acérrimos defensores de los guionistas estaréis tentados de justificar el argumento diciendo que es posible que nuestros modelos teóricos sobre evolución estelar pueden estar profundamente equivocados. Al fin y al cabo, los fenómenos astrofísicos suelen ser muy difíciles de simular en un laboratorio terrestre, por no decir imposible. Así que supongamos que esto es cierto y que el Sol es mucho más anciano y decrépito de lo que suponemos y que el rollo patatero de la gigante roja es mentira y la órbita terrestre no se ve churruscada por la expansión estelar. Ahora bien, ¿qué efectos produciría una enorme bomba de fisión colocada en el centro del Sol? Pues, aunque me cueste mucho reconocerlo, no tengo ni la más remota idea. ¿Alguien me puede socorrer? A pesar de esto, se puede avanzar algo más en el razonamiento. Para un científico, lo importante es tener siempre varias alternativas a la hora de solucionar un problema. La luz que recibimos en la Tierra procedente del Sol, viene en forma de fotones. Estos fotones se producen en el centro del Sol y son el resultado de la fusión nuclear que allí tiene lugar. Pero estos mismos fotones deben viajar hasta la superficie de nuestra estrella, para luego realizar su viaje hacia la Tierra, donde los recibimos con los brazos abiertos unos 8 minutos después de abandonar la superficie solar. Y aquí surge la dificultad. Debido a la enorme densidad que tiene el núcleo del Sol, estos fotones chocan constantemente con otras partículas, recorriendo por término medio unos 2 cm entre cada dos colisiones y experimentando entre 1 billón y 10 billones de ellas hasta alcanzar, finalmente, la fotosfera. Esta distancia recorrida por los fotones se denomina recorrido libre medio. Teniendo en cuenta que el radio del Sol es de unos 700.000 km, es relativamente sencillo determinar que el tiempo necesario para que en la Tierra nos enterásemos de que la misión de la Icarus 2 ha tenido éxito estaría comprendido entre 100.000 y un millón de años.

Al principio de la película, Capa envía un mensaje a su familia en el que les dice lo siguiente:

“Sabréis que hemos tenido éxito unos 8 minutos después de haber depositado la bomba. Recordad: la luz tarda 8 minutos en llegar desde el Sol a la Tierra. Lo único que tendréis que hacer es buscar un ligero aumento del brillo en el cielo. Si una mañana os despertáis y hace un día particularmente hermoso, lo habremos logrado.”

Este monólogo me recuerda el chiste ese de “Os traigo dos noticias: una buena y otra mala. ¿Cuál queréis primero?” Yo comenzaré por la buena. Efectivamente, la luz de la superficie del Sol tarda 8 minutos aproximadamente en alcanzar la superficie de la Tierra. Correcto. Bien por el físico de la misión. Ay, pero la noticia mala es que los fotones creados en el centro del astro rey deben llegar hasta la superficie y ello les llevará un buen rato. Largo invierno solar nos espera…¡Abrigaos!

20 comentarios:

Alex dijo...

Jo que duro has sido co la peli!
Pero si en esta lo de menos es el problemilla del sol. XD
Un saludo.
Fantástico tu blog.

Por cierto ve a ver La Fuente, no tiene mucho de ciencia ficción, mas bien nada pero es muy poética, tal vez te guste.
Que se que aunque rechaces los planteamientos argumentales de estas pelis, se que te gustan, que te las ves todas :D

Çhuffo dijo...

La veré pero eMul(e)ada, suficiente que pagué por ver el 3pamuros (7 eurazos por cabeza + palomitas + refrescos + el burrikín) llevando a mis sobris, que conste que yo también quería verla. La pelis de 100cia fikzión me gusta verlas en el cine.

Me imagino que sería un momento de depresión que pillaría Solete, ya que está como si dijéramos en la mitad de su vida, es decir como en la crisis de los 40 :-D

Me imagino que tirarle unas bombitas a nuestro astro rey (no a Elvis) pues será como tirarle una chispa a un incendio, es decir, ni se enterará.

Además de tener que esperar a que llegen esos preciosos fotones, pues sentaditos, con unas mantitas y paciencia muuuucha pa100cia.

Sergio L. Palacios dijo...

Amigo Alex, ahí me has pillao. Me encantan estas películas y la verdad es que las veo varias veces. Una cosa es la Ciencia mal reflejada y maltratada y otra es la diversión. Tengo la suerte de poder diferenciarlas claramente.

Evolutionibus dijo...

A mi me pasa lo mismo que a ti, Sergio, pero llega un momento en que me resulta imposible obviar los disparates. Por eso, con el trailer, ya me llegó.
Muy buena disección.

Sergio L. Palacios dijo...

Gracias Evolutionibus. Yo tengo un truco para no desquiciarme. La primera vez que veo la película, me concentro para intentar no pensar en la Ciencia involucrada. La segunda vez no tengo piedad.

Çhuffo dijo...

Johannes Kepler ¿cómo supo que las órbitas no eran circulares sino elípticas? Me imagino que a mano y con mucho tiempo.

Según creo que con 5 puntos ya podremos obtener la cónica, eso en la teoría, ¿en la practica no es así?

Sergio L. Palacios dijo...

No se trata de determinar una órbita conociendo distintos puntos, sino modificar otra ya previamente establecida (la de la nave Icarus 2) para aproximarse a la Icarus 1. Hacer esas correcciones en la trayectoria con papel y lápiz se me antoja un tanto osado, sobre todo cuando hay un super computador que controla la nave. Además, en una situación de máxima tensión, como la que soportan nuestros amigos, confundirse en un cálculo no tendría unas consecuencias demasiado agradables. Por otro lado, para determinar la ecuación de una órbita se requiere resolver ecuaciones diferenciales, las cuales conducen a integrales que muchas veces no tienen soluciones expresables de forma explícita mediante funciones sencillas. Kepler determinó las órbitas de los planetas utilizando las tablas astronómicas proporcionadas por Tycho Brahe y empleó muchos años de su vida en ello. Si hubiese conocido la ley de la gravitación de Newton, hubiera sabido inmediatamente que las órbitas se correspondían con cónicas (elipses, hipérbolas y parábolas).

Fooly_cooly dijo...

Yo pretendia ir a ver la película solo para reirme de los fallos físicos, pero al final ni la he visto...

Sergio, te añado como enlace en mi blog, pasate ;)

Sergio L. Palacios dijo...

Vaya, lo siento por pisarte la película, pero para eso puse el aviso al principio del post. ¿Tienes un blog? genial. Me paso mañana. Suerte y un saludo.

Pedro Mascaros dijo...

Supongo que más de una vez habrás pensado en como sería una película de ciencia ficción respetando la realidad física; no solamente sería terriblemente difícil, si no que no sería comprendida; si haces una peli del futuro, son tantas las cosas que tendrías que explicar para que se comprendiera el porqué de determinados comportamientos de los protagonistas, que sería imposible, al final no queda más remedio que hacer lo de siempre: una arbitrariedad absurda respecto a la tecnología, por un lado pueden hacer determinadas cosas increíbles, pero no pueden p.e. mandar una nave sin tripulación.

Un bloc estupendo

Sergio L. Palacios dijo...

Por supuesto, Pedro. Estoy de acuerdo contigo. La ciencia ficción es ciencia ficción y la ciencia es ciencia. Eliminar ciertas "arbitrariedades absurdas", como tú dices, terminaría con la historia en sí misma o nos dejaría sin dramatismo, lo cual haría bastante aburrido el asunto. Pero también te digo que, en muchísimas ocasiones, la ciencia podría estar mucho mejor tratada en las películas sin perder un ápice de emoción. Gracias por los elogios y espero que sigas visitando este espacio que con toda humildad trato de elevar a las más altas cuotas de excelencia ;-)

Çhuffo dijo...

Con respecto a lo de las trayactorias, ya me imagino lo complicadillo que será el cálculo de una nueva y sobre todo para la intercepción de otro objeto en movimiento, las condiciones de contorno serán de lo más entretenidas.
Pero hay que tener en cuenta que estos astronautas han sacado el doctorado a través de la facultad de Hollywood y eso vale un montón, los ordenadores los tendrán para calentar el agua y controlar de mala manera el clima en la neva espacial. Cuando hay que hacer cálculos en medio minuto para eso está el protagonista. En SW tienen a R2D2 con algunas trayectorias precalculadas, y luego cuando tienen que cambiar de rumbo utilizan el UPS, Universal position sistem :-D

Conde de MOntecristo dijo...

Tras leer el comentario inicial, debo decir que sí. Todo cuanto dice allí es cierto. Conste que yo no soy Físico, sino Jurista y Pianista (sí, ya lo sé, vaya mezcla pero es la verdad).
No obstante...

1)Cuando dice Capa que para hacer la bomba del Ícarus II se han gastado todos los materiales fisibles de la Tierra no implica ninguna contradicción. Perfectamente puede ocurrir que para el Ícarus I se emplearan más o menos la mitad por considerar que eran los apropiados, y el resto, en la Ícarus II.

2)Efectivamente el Sol haya agotado el Hidrógeno empezará a consumir materiales más pesados y crecerá posiblemente hasta 200 veces su tamaño actual conviertiéndose en una Gigante Roja, comiéndose Mercurio, Venus y dejando inútil a la Tierra. Sí, pero no parece ése el problema planteado en la película. Es decir, allí no se plantea que el Hidrógeno se haya acabado, simplemente, que está dejando de consumirse. ¿Por qué? Ni idea. Pero básicamente lo que hace falta es reactivar su consumo. Por eso la película no contradice la teoría (que yo creo) que pasará dentro de más de 3000 millones de años y que hará los últimos 2000 millones de años de Sol, una estrella... Mala. Lo que ya no sé es cómo podría ocurrir que el Hidrógeno dejara de consumirse, si es que eso puede ocurrir.

3)Lo que dice el compañero acerca de la densidad del Sol, en el núcleo, y que la energía allí liberada tarda muchísimo en llegara a la superficie es totalmente cierto. Aquí sí que veo un fallo en la película insubsanable. Pero el fallo no es tal, el fallo es que el Sol se recupera ¡en 8 minutos! Lo que debiera haber pasado es... Casi nada. Tras detonar la bomba todo debería seguir igual hasta mucho, mucho, tiempo después. Si acaso, nos enteraríamos del éxito de la misión por la observación de los científicos que son capaces de calcular la temperatura del núcleo.

En fin... Es sólo la explicación de un analfabeto en la materia.

nippur dijo...

solo vi 30 minutos de la pelicula y me cansé y me vine a leer un poco al respecto en internet, ya voy a sguir viéndola en otro momento.
Ahora un pregunta, ¿como hacen para sentarse en una habitación a ver el sol por un ventanal?
No encuentro la forma, directamente imposible porque está el escudo y con camaras y/o espejitos tampoco creo porque estan tan cerca que lo que se pone en el angulo de vision se quema (como las antenas)

DarkSapiens dijo...

Nippur, la ventana con filtro solar está situada en el propio escudo de la Ícarus, como se ve después en la película.

Por cierto, creía que había posteado aquí las explicaciones que se dan a muchas de las cosas que mencionas. Al parecer no es así. Ahí van:

La explicación que da Brian Cox, físico del CERN y asesor científico de la película, son las Q-balls:
http://www.popularscience.co.uk/features/feat28.htm

Las habilidades de Trey, el navegante chino en la misión, eran bastante superiores a lo normal, según el trasfondo de los personajes mostrado en la página oficial, http://www.sunshinedna.com/?p=247
"His extreme talent for mathematics is also the cause of his mistake on the mission. He is unwilling to give the role of recalculating the changed flight trajectory to Icarus, because he is afraid to delegate such an important task to anyone, or anything, else."

Sin embargo, el millón de años que tarda un fotón en viajar desde el núcleo del Sol hasta llegar al exterior no lo salva nadie, de modo que la premisa principal y título de la entrada siguen estando ahí ;)

Un saludo!

jesusmora dijo...

esta muy bien el articulo, sin embargo hay algunos detalles que sí estaban explicados;
"Entre ellos, los clásicos de toda la vida como son el sonido de la nave en el espacio o la aparente y mágica presencia de gravedad en el interior de la nave sin que esta rote (ver 2001, una odisea del espacio)."
1 - La nave se encontraba cerca del sol, lo que se escucha son los vientos solares.
2 - Si no te diste cuenta, la nave tenía partes giratorias, esta basada en la nave pegasus del documental "odisea" de discovery channel.
Y olvidaste mencionar las muertes en el espacio, se congelaban en la sombra y se incineraban en la luz.

klos dijo...

me entretenido estos últimos días revisando cada una de las entrada de tu blog, soy un estudiante de medicina veterinaria chileno común y silvestre, pero a quien la física le llamo la atención desde la primera clase que tuvo en la enseñanza media, me encanta tu forma de exponer los temas, de manera tal que hasta a alguien a quien le parecen tediosos todos los cálculos que se necesitan para probar hasta lo mas minimo en este campo le puedan parecer interesantes.

pero, señor, yo vi esta película y al igual que a ti me pareció un bodrio científico, pero no por eso la tildo de mala como tu, en esto discrepamos, puesto que la película trata mas sobre las vivencias dentro de la icarus dos centrándose en los problemas psicológico de estar encerrados cuatro años (en el que tampoco es muy efectivo, pero logra rosar su objetivo),

se que por algun motivo viste esta pelicula, aunque sea solo porque era C.F. pero intenta por lo menos enternder la pelicula como un todo antes de decir que es mala

Sergio L. Palacios dijo...

La película la entiendo perfectamente y doy de ella la opinión que me parece. Pues ya sólo me faltaba que tú me tuvieras que decir lo que puedo opinar y lo que no...

A quien no le gusten mis opiniones o no las pueda soportar, le recomiendo visitar sitios más "bondadosos", que los hay a montones.

Angel dijo...

Jo, me he dado cuenta de que tengo nula "visión física" ya que lo que más incertidumbre me produjo en la peli es cómo estaba vivo el capitán de la Icarus 1, y no los fotones, las bombas y demás. ;-)

Por supuesto que alguien puede decir que no le gusta esta peli, pero después de lo de Independence Day y el virus en disquette, a Sunshine le doy un 9. :-D

Y a riesgo de que alguien se rasgue las vestiduras, esta peli se puede ver hasta el final, en cambio 2001 tiene unos últimos 30 minutos (serán menos, pero se me hizo muy largo), producto de vete a saber qué combinación de sustancias todavía legales, que aburre a las ovejas.

Miriam dijo...

He llegado a tu blog por el tema de los tsunamis y me alegro de haberlo encontrado, me gusta mucho. Vi esta película hace poco en la tele y si no fuera porque era una de esas noches en que te dejas caer en el sofá con el encefalograma plano, habría apagado la tele. Es que cuando pasan de una nave a otra abrigaditos con unas simples capas de aislante es para flipar... y de la atmósfera cero ni hablamos...