15 octubre 2009

Y Dios dijo: polvo al polvo, cenizas a la cenizas, y carboncillo al carboncillo...

Reacciones: 

Venga, va, Sophie. También la tercera y última. Ahora ya está mi deuda pagada.


Si a los que ya tenemos una determinada edad nos preguntasen sobre la imagen de Frankenstein que más vivamente conservamos en nuestra memoria, quizá la mayoría de nosotros estaríamos de acuerdo en que se trata de la escena de la película dirigida por James Whale en 1931 en la que el obsesionado doctor comprueba que su criatura ha adquirido el don de la vida durante una tenebrosa noche con ayuda de la descarga eléctrica de un rayo de tormenta.

Aunque es quizá la más célebre, la cinta de Whale no tuvo el privilegio de ser la primera en adaptar a la gran pantalla el relato de Mary Shelley. Tal honor le corresponde a la Edison Company, que en 1910 había producido una versión de 16 minutos de duración dirigida por J. Searle Dawley. A ésta la seguiría cinco años después una nueva adaptación del mito titulada Life without Soul, de 70 minutos de duración, y dirigida por Joseph W. Smiley. El mismo Whale dirigiría una secuela en 1935, titulada Bride of Frankenstein (La novia de Frankenstein), considerada incluso superior al clásico de 1931. Posteriormente, aparecerían numerosas secuelas y versiones durante finales de los años 30 y la década de los 40 del siglo pasado. Incluso la mítica productora británica Hammer realizaría hasta 7 revisiones de la criatura más famosa de la literatura durante las décadas de los años 50, 60 y 70. Hasta el hortera de Andy Warhol llegó a producir en el año 1973 una versión pornográfica de Frankenstein en 3D titulada Carne per Frankenstein. En los siguientes años siguieron llevándose a cabo más y más adaptaciones. De entre ellas quiero destacar el Frankenstein Unbound (La resurrección de Frankenstein, 1990) dirigida por el prolífico Roger Corman y basada en el relato de Brian Aldiss, y cómo no, la estupenda versión del genial Kenneth Branagh, Mary Shelley's Frankenstein, en el año 1994.

En esta última adaptación, una de las más fieles a la novela de Shelley, se sustituye la clásica escena de la tormenta por un contenedor rebosante de anguilas eléctricas, encargadas de proporcionar las descargas necesarias para que la desdichada criatura comience su particular peregrinación por un mundo que le resulta cruel, inhumano y carente de compasión.

Pero donde quiero detenerme y centrarme es precisamente en este asunto de las descargas eléctricas como elementos insufladores de vida en la materia inanimada. En las dos entradas anteriores que completan esta trilogía sin par, hemos visto los efectos producidos por las corrientes eléctricas a las que eran sometidos los ajusticiados en el patíbulo, pero a continuación intentaré mostraros que cuando la electricidad proviene de un rayo de tormenta la cosa puede ser muy diferente. Empezaré antes con un poco de física, seguiré después con otro poco y terminaré con algo de física. ¿Os parece?

En primer lugar, nuestro amigo el doctor Frankenstein, debe saber algunas cosas sobre esos fenómenos atmosféricos que llamamos rayos de tormenta. Por ejemplo, que suelen generarse más frecuentemente en el interior de un tipo de nubes denominadas cumulonimbus, cuya parte superior se encuentra típicamente a unos 6 km de altura, con una temperatura de unos -20 ºC. Debido a la fricción, se produce una separación de cargas eléctricas en el interior de la nube, dejando su parte superior cargada con signo positivo, mientras que la parte inferior, a unos 3 km de altura y una temperatura comprendida entre 0 ºC y 10 ºC, adquiere una carga negativa.

Otra cosa que debe conocer Victor Frankenstein es que hay que esperar el momento adecuado para poder disponer de energía eléctrica suficiente que provenga de una tormenta. Se estima que en todo el mundo se producen entre 40.000 y 50.000 tormentas eléctricas a diario, las cuales dejan un saldo de más de 100 rayos por segundo. Aunque si no quisiera esperar demasiado, siempre podría trasladar su tenebroso laboratorio al sur del lago Maracaibo, en la cuenca del río Catatumbo (Venezuela). En esta región tiene lugar un fenómeno atmosférico asombroso consistente en una tormenta cuya duración asciende a unos 160 días anuales y es capaz de generar casi 300 relámpagos cada hora. Se considera que prácticamente la décima parte del ozono de nuestra atmósfera se produce allí.

Un rayo no es otra cosa que una descarga pasajera o transitoria de una elevada intensidad de corriente eléctrica. La mitad de los rayos suceden en el interior de la propia nube donde se generan, mientras que la otra mitad aproximadamente tiene lugar entre la nube y el suelo. Estas descargas entre nube y tierra pueden ser tanto positivas como negativas, siendo las más frecuentes las segundas con una proporción de 9 a 1, aunque también es cierto que las primeras son mucho más violentas. También se pueden dar descargas desde la tierra hasta la nube, aunque suelen ser mucho menos frecuentes, y tienen lugar en zonas de gran altitud, desde las cimas de las montañas o desde estructuras artificiales hechas por el ser humano.

Inicialmente, en el interior de la nube se produce la anteriormente aludida separación entre las cargas eléctricas positivas y negativas entre la parte superior y la inferior. El campo eléctrico se hace, entonces, tan intenso que se produce un fenómeno conocido como ruptura dieléctrica, consistente en que el aire se hace conductor de la electricidad. Se forma así el llamado canal que observamos con las diversas ramificaciones tan características y por el que circula corriente eléctrica que puede alcanzar una intensidad de varios cientos de amperes (amperios para los que os guste traducir nombres propios, cosa a la que me niego hasta que a los newtons se les llame newtonios) a una velocidad de hasta 200 km/s. A medida que el canal se acerca a tierra, el campo eléctrico que se induce en los objetos, sobre todo en los que terminan en punta o tienen formas irregulares, también aumenta enormemente. En este momento, se inicia una descarga entre estos objetos hasta entrar en contacto con el canal y cuando éste llega a tierra se produce una descarga hasta la nube a lo largo del canal. Dicha descarga recibe el nombre de primera descarga de retorno y se propaga casi a la mitad de la velocidad de la luz, transcurriendo tan sólo unas 70 millonésimas de segundo en viajar de tierra a nube. La intensidad de corriente alcanza valores máximos del orden de los 30.000 amperes (¿aún no se llama newtonios a los newtons?) y la temperatura puede superar los 30.000 ºC. Posteriormente, si aún resta carga eléctrica acumulada en el interior de la nube, tienen lugar sucesivas descargas de retorno, pero en éstas ya no se observan ramificaciones como sucede con la primera.

A la vista de los anteriores datos, cabe hacerse una pregunta: ¿es una buena idea someter al maltrecho cuerpo del monstruo de Frankenstein a la descarga de un rayo de tormenta? Para responder, me voy a detener un poco en los efectos que produce la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano. Se dice que una persona se electriza cuando la corriente eléctrica circula por su cuerpo; en cambio, se habla de electrocución si la persona fallece. Antes de la muerte suelen suceder dos fenómenos muy característicos denominados, respectivamente, tetanización y fibrilación ventricular. El primero consiste en un movimiento incontrolado e involuntario de los músculos como consecuencia del paso de la corriente eléctrica, mientras que el segundo se caracteriza por un movimiento caótico del corazón, siendo éste incapaz de bombear sangre a los distintos órganos del cuerpo. Si el paso de la corriente afecta al centro nervioso encargado de la regulación de las funciones respiratorias, entonces se produce la asfixia. Evidentemente, todos los efectos anteriores no tienen demasiada importancia para nuestro doctor Frankenstein, pues su criatura está confeccionada a partir de fragmentos de cadáveres y por tanto no puede sufrir fibrilación ventricular ni tampoco asfixia. En cambio, lo que no puede obviar en ningún caso es el efecto térmico de la corriente eléctrica.

Efectivamente, el cuerpo humano se comporta básicamente como una resistencia y se opone en cierta medida al paso de una corriente eléctrica. Esta resistencia está formada por otras tres resistencias parciales cuyas contribuciones han de sumarse, a saber: la de la piel en la zona de entrada de la corriente, la interna del cuerpo y de nuevo la de la piel en la zona de salida de la corriente. Las distintas partes del cuerpo muestran resistencias asimismo diferentes. Así, por ejemplo, los brazos y las piernas resultan mucho más resistivos que el tronco. Igualmente determinantes resultan otros factores, como pueden ser la tensión o diferencia de potencial (el voltaje) aplicada, la duración del paso de la corriente, el grado de humedad de la piel, etc. Como norma general aproximada, se le suele atribuir a la resistencia del cuerpo humano entre la mano y el pie un valor estándar de unos 2500 ohms (no los llamaré ohmios hasta que a los newtons se les llame newtonios).

Fue James Joule el señor que descubrió el efecto que lleva su nombre y que viene a decir, en palabras sencillas, que toda corriente eléctrica produce un efecto disipativo en forma de calor al atravesar una resistencia. Esta energía calorífica depende del producto del cuadrado de la intensidad de la corriente por el valor de la resistencia y por el tiempo que dure el paso de la corriente. El efecto Joule lo vemos todos los días en nuestras placas vitrocerámicas, en el grill del horno o en el filamento de las bombillas.

Pues bien, dependiendo tanto de la densidad de la corriente (intensidad de corriente por unidad de área) que atraviese el cuerpo humano como del tiempo que dure la exposición, se pueden experimentar distintas consecuencias que van desde un leve enrojecimiento de la piel y una hinchazón en la zona de contacto con los electrodos para valores de la densidad de corriente de entre 15 y 30 miliamperes por milímetro cuadrado y tiempos de unos pocos segundos hasta una carbonización total de la piel para densidades de corriente de unas pocas decenas de miliamperes por milímetro cuadrado y tiempos de exposición que no superan unas pocas decenas de segundos. Si aún así no os queda suficientemente claro, coged la anteriormente citada ley de Joule y aplicadla a un cuerpo humano, vivo o muerto, o a la criatura de Frankenstein sin ir más lejos. Si su creador, el doctor le zurrase bien con una descarga de un rayo de 30.000 amperes durante tan sólo una milésima de segundo, el calor generado como consecuencia sería suficiente para elevar la temperatura de la piel unos 5.000 grados centígrados, la temperatura de la superficie solar. Como poco, el desdichado ser sin alma, sería negro.

9 comentarios:

Javier dijo...

Hola Sergio

Interesante, incluso divertido, el efecto que produce la capa de agua superficial (si estás bajo la lluvia) y que conduce la electricidad alrededor tuyo.

Por esto hay gente que ha recibido un rayo sin morirse... dos, e incluso tres veces.

Jaula de Faraday (o Faradionio)

Un abrazo

Javi

José Luis dijo...

Me he quedado perplejo con la tormenta de 160 días en el sur del lago Maracaibo.
Está bien claro que si el doctor Frankenstein hubiese utilizado un equipo eléctrico como el que se ve en la película de 1931, además de achicharrar a la pobre criatura, hubiese convertido ese equipo en una chatarra humeante.
Y muy lógico tu razonamiento sobre amperios y newtonios.
Muy buena esta trilogía, Sergio, gracias.

Nico dijo...

Que mal lo iba a pasar mi abuela en el lago ese, con el pánico que le tiene a las tormentas!!

José Luis dijo...

Quizás pregunte una obviedad, pero en algunas erupciones volcánicas en las enormes y elevadas columnas de humo y polvo que salen del crater se pueden ver rayos. ¿La formación de estos rayos es similar a la de los rayos propios de tormentas metereológicas?

Sergio L. Palacios dijo...

José Luis: los fenómenos eléctricos y los rayos durante erupciones volcánicas aún no están muy bien comprendidos. Se cree que son "tormentas sucias", donde las partículas de ceniza y lava que ascienden generan cargas estáticas similares a las de una tormenta convencional. Hay información al respecto en unos pocos sitios de Internet.

Pescao dijo...

Fuera del tema científico, yo tengo grabada más a fuego la última foto que has puesto, pero claro, es una de mis pelis favorita ^_^

DarkSapiens dijo...

Para visualizar la descripción de la caída del rayo, este vídeo puede ayudar ;)

http://www.youtube.com/watch?v=_X_7YRVGvtA

Muy buena la entrada, Sergio. Aunque no comente, sabes que sigo por aquí.

Saludos!

Sergio L. Palacios dijo...

Muchas gracias por el vídeo. Se ven perfectamente las ramificaciones de la primera descarga y el retorno.
¡Maravilloso!

Saludos, DarkSapiens.

José Luis dijo...

No me acordaba del vídeo que enlazaba al YouTube DarkSapiens, lo acabo de ver y es estupendo, que bien se ve el proceso, es el vídeo perfecto para acompañar una explicación sobre rayos.