29 septiembre 2010

10 predicciones de la ciencia ficción que pueden devenir o han devenido en realidad

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Si algo no se le puede negar a la ciencia ficción es la capacidad de asombro, el sentido de la maravilla, el poder de fascinación y anticipación de muchos de los descubrimientos científicos y técnicos que llegarían con el tiempo a hacerse realidad. De las prolíficas y creativas mentes de los autores de ciencia ficción han salido las ideas más audaces y atrevidas. Muchas de ellas se convirtieron tiempo después en realidades científicas. Otras, en cambio, aún siguen esperando ser descubiertas por el mundo de la ciencia. A continuación os dejo una selección de mis 10 favoritas, con algunos de sus precedentes.




1.
Cohetes espaciales

Ya en el siglo XVII se especulaba con los viajes más allá de nuestro planeta y la llegada a nuestro vecino más próximo, la Luna. En 1662 Cyrano de Bergerac publicaba su "Viaje a la Luna". En 1897, John Munro, en su obra "A Trip to Venus" sugería el uso de cohetes de fases con combustible líquido. El pionero Konstantin Tsiolkovsky daba a conocer sus ideas científicas bajo la forma de una novela titulada "Outside the Earth". Jack Williamson abordó el tema de los cohetes espaciales en "La legión del espacio" allá por 1934. Otras obras míticas salieron de las imaginaciones de Robert Heinlein en "Rocket Ship Galileo" (posteriormente, se filmaría el clásico del cine "Destination Moon", basada en la novela) y de Ray Bradbury en "Crónicas marcianas", ambas publicadas en 1947.

En 1969, Neil Armstrong dejaba la primera huella humana en la superficie de la Luna.

2.
Antigravedad

Obras pioneras en el tema de la antigravedad o gravedad repulsiva son "Across the Zodiac" (Percy Greg, 1880), "Willmoth the Wanderer" (C.C. Dail, 1890), "A Journey in Other Worlds" (John Jacob Astor, 1894). Pero sería H.G. Wells quien le diese al tema el papel central en su célebre "Los primeros hombres en la Luna", publicada en 1901 y que sería llevada al cine en 1964, bajo el sugerentísimo título de "La gran sorpresa". En la narración de Wells, el profesor Cavor descubre una sustancia con poderes antigravitatorios y la utiliza para propulsar y dirigir una nave esférica hacia la Luna. Otras obras posteriores que se pueden citar son "Who Goes There?" (John W. Campbell, 1938), "What Goes Up?" y "The Cruel Sky", ambas de Arthur C. Clarke y editadas en 1955 y 1966, respectivamente y "Cities in Flight" (James Blish, 1970).

En la actualidad no tenemos certeza científica sobre la existencia de la antigravedad, pero ahí está el enigma de la energía oscura para recordárnosla.

3. Invisibilidad

"El hombre invisible" es uno más de los clásicos debidos a el padre de la ciencia ficción H.G. Wells. Publicada en 1897, narra la historia del arquetipo de científico loco poseído por sus ideas hasta el punto de hacerle creer que está imbuido de poder divino.

La tecnología actual no ha sido aún capaz de lograr la invisibilidad total de un cuerpo humano, pero en cambio sí que se han alcanzado importantes avances parciales.

4. Universos paralelos

La noción de universo paralelo, también llamado mundo paralelo o universo alternativo, tiene sus raíces en los cuentos de hadas y en el "plano astral" de los espiritualistas y místicos.

El libro clásico sobre universos alternativos es "Planilandia", escrito en 1884 por Edwin Abbott. En él se habla de un universo de tan sólo dos dimensiones. Abbott lo escribió con la intención de explicar matemáticas de una forma entretenida. Otras obras tempranas que tratan el tema de los universos paralelos son "La historia de Plattner" (H.G. Wells, 1897), "La casa en el confín de la tierra" (William H. Hodgson, 1908), "Los piratas fantasmas" (mismo autor, 1909), "The blind spot" (Homer Eon Flint and Austin Hall, 1921), "Locked worlds" (Edmond Hamilton, 1929) y "The fifth-dimension catapult" (Murray Leinster, 1931).

En 1957 Hugh Everett III publicó una tesis doctoral en la que proponía una interpretación alternativa a la mecánica cuántica. Su idea central era la existencia de un multiverso formado por universos paralelos.

5. Láseres y pistolas de rayos

Las pistolas de rayos eran comunes en las historias de ciencia ficción durante las décadas de los años 20 y 30 del siglo XX. Personajes como Buck Rogers o Flash Gordon hacían las delicias de los aficionados. En 1928 aparecía otra de las obras clásicas de la ciencia ficción, nada menos que "The Skylark of Space", de E.E. "Doc" Smith.

El primer láser fue construido por Theodore Maiman en el año 1960.

6. Teletransporte

El protagonista de la novela "El mundo de los No-A", de A.E. van Vogt, publicada en 1945, se teletransporta a cualquier sitio deseado sin más que memorizar la localización exacta del mismo con ¡17 cifras decimales!

Pero probablemente la primera máquina teletransportadora aparece en 1957, en el relato breve "La mosca" de George Langelaan, llevada a la gran pantalla con el mismo título al año siguiente. Pero sería Star Trek, la serie televisiva, la encargada de llevar el concepto del teletransporte al gran público durante los años 1960.

En los últimos años, partículas elementales han sido teletransportadas en los laboratorios de física aprovechando el efecto cuántico denominado entrelazamiento.

7. Clonación

La novela emblemática sobre la clonación es, sin ninguna duda, "Un mundo feliz", de Aldous Huxley, publicada en 1932. Otra obra pionera en el mismo campo es "When You Care, When You Love" (Theodore Sturgeon, 1962), donde un individuo es clonado a partir de sus propias células cancerosas.

El primer clon de un vertebrado se consiguió en 1967. Se trataba de una rana sudafricana y su "creador" fue el biólogo británico John Gurden. Treinta años después, en 1997, el escocés Ian Wilmut clonaba el primer mamífero adulto: la oveja Dolly.

8. Exoesqueletos

Los soldados de infantería encargados de aniquilar a las criaturas alienígenas en "Starship Troopers", la novela de Robert Heinlein publicada en 1959, iban equipados con exoesqueletos que les permitían correr más rápido y saltar por encima de obstáculos insalvables para un ser humano sin el mismo equipo. En 1963 surgiría, de la mano de Stan Lee, Iron Man, el superhéroe de la compañía MARVEL. El concepto de exoesqueleto adquiría con él un nuevo rango, haciendo prácticamente invulnerable a su poseedor, Tony Stark.

Actualmente, compañías como Sarcos han fabricado los primeros modelos. Se pueden alquilar por unos cuantos miles de euros.

9. Nanotecnología

En un nanómetro sólo cabe 1/75.000 de la anchura de un cabello humano, es decir, unos 4 átomos.

En 1956, Arthur C. Clarke, ideó maquinitas de tamaño micrométrico (una micra son mil nanómetros) en "The Next Tenants". Robert Silverberg, en 1969, publicaba "How It Was When the Past Went Away", donde unos dispositivos, esta vez de tamaño nanométrico, eran usados como componentes de un bafle estereofónico.

Probablemente, la idea de la nanotecnología surgiera de la mente de Richard Feynman, aunque fue K. Eric Drexler quien haría popular el término en su libro de 1987 "Engines of Creation".

La nanotecnología es hoy una realidad científica que mueve miles de millones de euros cada año en investigación.

10. Ascensor espacial

Fue inicialmente propuesto en la novela de Arthur C. Clarke "Las fuentes del paraíso", en 1979. El mismo año también vio la luz "La telaraña entre los mundos", de Charles Sheffield. Ha hecho su aparición estelar, asimismo, en series televisivas de ciencia ficción y en videojuegos.

Nuevos materiales como los nanotubos de carbono pueden estar a punto de hacer realidad este sueño de la ciencia ficción más especulativa.

Quién sabe qué maravillas nos aguardan aún. ¿Cuáles son tus preferidas?


Fuente: The Science in Science Fiction: 83 SF Predictions That Became Scientific Reality. Robert W. Bly. 2005.


24 septiembre 2010

Los tobillos de Godzilla no son como los de Messi

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Uno de los ejercicios que me gusta hacer en clase de Física en la Ciencia Ficción todos los años es el del cálculo de la presión que soportan los tobillos de Godzilla. Y aunque ya os he hablado de temas parecidos por aquí hace mucho, mucho tiempo, me he dado cuenta de que este problema en concreto nunca lo he compartido con todos vosotros, los que no podéis asistir a nuestra clase (sí, nuestra y no mía, porque FCF es la clase de todos mis estudiantes y donde a mí me gusta ser tan sólo uno más).

Bien, si habéis repasado los enlaces que os acabo de colocar en el párrafo anterior, en ellos encontraríais el enunciado de la célebre y también desconocida ley de la escala. Es una ley tan importante que por eso no se encuentra en los planes de estudios de ningún nivel de enseñanza en España, ni siquiera en el universitario. En mis 20 años de docente creo recordar que únicamente los estudiantes de Biología me han corroborado que la conocían. Y menos mal porque la ley de la escala juega un papel absolutamente esencial en el mundo de los seres vivos. Pero es que en la física sucede algo parecido, por no citar más y más ejemplos. Y no penséis que allende nuestras fronteras no sucede lo mismo. En los omnipotentes Estados Unidos de América, la ley de la escala también fue eliminada de los planes de estudios en la enseñanza secundaria allá por los años 60 del siglo pasado. La razón aducida fue que los estudiantes encontraban dificultades para comprenderla.

En fin, dejémoslo estar porque si no voy a empezar a desvariar y no es lo que pretendo. Voy con lo que interesa ya mismo. ¿Cómo se puede llegar a estimar la presión que soportan los tobillos de seres del gigantesco tamaño de Godzilla, King Kong o el monstruo de Cloverfield? Os lo enseñaré, paso a paso, para que ninguno de vosotros se pierda. Se trata de una bastante elemental cuestión de tipo Fermi.

Para resolver el problema planteado hay que hacer uso de la película dirigida por Roland Emmerich en 1998. Probad a intentarlo vosotros mismos con cualquiera de los otros dos bicharracos. Bien, al principio del film se puede contemplar una escena en la que aparece una huella de Godzilla. Es un buen punto de partida para establecer proporciones porque en la misma escena aparece una persona, cuyo tamaño aproximado resulta conocido. Deteniendo la imagen y sin más que utilizar una regla graduada, enseguida se puede establecer que las pisadas tienen una longitud aproximada de algo más de 7 metros y una anchura de casi 6 metros. La primera parte del enigma está liquidada. En efecto, con los valores anteriores y aproximando la forma de la huella por un rectángulo se obtiene una superficie total para los dos pies de algo más de 870.000 cm2.

Voy ahora con la segunda parte de la cuestión. ¿Cuánto pesa Godzilla? Os habréis dado cuenta de que se necesita saber su peso para dividirlo por el área de sus tobillos y calcular la presión que vamos buscando. Bien, es más que evidente que la forma de la criatura mutante dista bastante de ser regular. ¿Conocéis el chiste del físico que dice eso de "sea una vaca esférica"? Pues eso es lo mismo que yo voy a hacer aquí, sólo que voy a cambiar la vaca por Godzilla y la esfera por un cilindro. Así que yo voy a decir eso de "sea Godzilla un cilindro" y a partir de aquí todo será coser y cantar.

Estupendo. ¿Qué dimensiones le damos al Godzilla cilíndrico? Bueno, pues se hace necesario acudir de nuevo a la película. ¿Recordáis la escena en la que el ejército estadounidense persigue con helicópteros al desdichado animal entre los rascacielos de Nueva York? ¿Y cuando Godzilla decide atravesar "a lo bestia" uno de ellos y salir por el otro lado? Pues ahí quería yo llegar. Detened de nuevo la película en esa escena y observad con atención lo que queda de la fachada. ¡Ha abierto un boquete de unos 30 pisos de altura! ¿Qué, aún nada? Sí, hombre, tan sólo queda asumir unos 4 metros de distancia entre cada dos pisos consecutivos y nuestro cálculo quedará prácticamente finiquitado. A ver, 30 pisos a 4 metros por cada piso, total unos 120 metros. Ahora, poniendo que la relación altura:anchura del corpachón de Godzilla es, aproximadamente de 4:1 tendremos el diámetro del cilindro, es decir, unos 30 metros. Basta ahora acudir a la expresión del volumen de un cilindro para obtener que éste asciende a nada menos que 85.000 m3. Si el corpachón de Godzilla tiene una densidad similar a la del agua, entonces multiplicando ésta por aquél concluimos que su peso debe rondar las 85.000 toneladas. Ya sólo falta un pequeño detalle. Si os habéis fijado, he estimado el área de los pies de Godzilla, pero lo que pretendo es saber la presión que soportan sus tobillos y éstos tienen una superficie bastante menor. Podéis comprobarlo muy fácilmente con vuestro propio pie. Más o menos hay una relación 4:1 entre el área del pie y la del tobillo. Tomando esta misma proporción para Godzilla, el problema queda resuelto. La presión buscada se eleva hasta 390 kilogramos por centímetro cuadrado. ¿Perplejos? ¿Sorprendidos? ¿Indiferentes? ¿Desilusionados? ¿Ofendidos?

Tranquilos. Ahora viene lo bueno. Si el valor anterior no os dice gran cosa, seguid leyendo un poco más. Voy a proponeros un ejercicio. Haced todo lo que os he contado hasta ahora, pero con vuestro propio cuerpo. No llegaréis a obtener un número demasiado diferente de 0,75 kilogramos por centímetro cuadrado para la presión que soportan vuestros tobillos (a mí me sale que mis tobillos tienen un perímetro de 25 cm y, por tanto, su área conjunta es de unos 100 cm2; mi peso es de 75 kg). Si lo anterior no os convence del todo y estáis pensando que vuestro cuerpo no tiene nada que ver con el de un bicharraco del aspecto de Godzilla, haceos la siguiente pregunta. ¿En qué os parecéis vosotros y un elefante? Y no se os ocurra a ninguno de vosotros (los de sexo masculino) hacerme el chiste fácil de la trompa, ¿eh?

Os ayudo. Un elefante tipo pesa unos 4.000 kg y posee extremidades semejantes a cilindros, prácticamente con la misma área superficial en pies y patas. La razón es su tamaño, con su enorme peso (a los hipopótamos les sucede algo similar). Pues bien, aún con ese diseño tan diferente al de la pierna de un ser humano, el perímetro de un pie de elefante ronda los 130 cm. Si ahora volvéis a calcular la presión que soportan sus extremidades veréis con sorpresa (eso espero, ya de una vez) que son 0,71 kilogramos por centímetro cuadrado. ¡Tan sólo un 5% de diferencia con respecto a un ser humano! Y algo parecido ocurre con todas las criaturas que habitan este planeta. ¿Curioso, verdad?

Ahora volved a recordar el valor que obtuvimos para los castigados tobillos de Godzilla. Resulta ser 520 veces mayor que para cualquier criatura viva conocida. Una persona cuyos tobillos soportasen la misma presión debería pesar casi 40 toneladas. Dicho de otra manera, si los tobillos de Godzilla tuviesen que soportar la misma presión que los de una pierna humana, su diámetro rondaría los 85 metros. ¡Ujfalusi, métete con los de tu tamaño...!


Fuente: Godzilla Versus Scaling Laws of Physics, Thomas R. Tretter, The Physics Teacher 43, 530-532 (Nov. 2005)



22 septiembre 2010

50 soluciones a la paradoja de Fermi (11ª solución): La percolación

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Los modelos de colonización que hemos visto hasta ahora afrontan la paradoja de Fermi en términos del tiempo empleado por una CET en dispersarse por toda la galaxia. Uno de los más recientes, propuesto por Geoffrey Landis en 1998, presenta una solución basada en tres puntos claves:
  • El viaje interestelar es posible, pero muy dificultoso. No hay cristales de dilitio ni motores warp, como en la ciencia ficción; tan sólo un largo y lento trayecto hasta las estrellas más cercanas. Landis argumenta que existe una distancia máxima más allá de la cual una CET no puede establecer directamente una colonia. Los terrícolas, por ejemplo, podremos un día establecer una en las proximidades de Tau Ceti (a unos 12 años luz de la Tierra) pero nunca lo lograremos, pongamos por caso, en el cúmulo de las Híades (a más de 150 años luz de nosotros). Cualquier CET llegará a descubrir que solamente hay un pequeño número de estrellas adecudas para la colonización y dentro de la distancia máxima a la que pueden viajar desde su planeta de origen.
  • Debido a la dificultad del viaje interestelar, Landis supone que la civilización padre, la que haya dado comienzo el proceso colonizador, poseerá únicamente un débil (o quizá inexistente) control sobre sus colonias. Si la escala temporal en la que la colonia desarrolla su propia capacidad de colonización es larga, entonces cada una poseerá su propia e independiente cultura.
  • Una civilización será incapaz de asentar una colonia en un planeta ya colonizado, es decir, la invasión es improbable, justamente debido a la extraordinaria dificultad y esfuerzo que cuesta el viaje interestelar. Decididamente, a Landis no le convence Independence Day...

Finalmente, Landis propone una regla: una cultura puede poseer o no el instinto para colonizar. Una CET que lo tenga establecerá, finalmente, colonias en las proximidades de todos los sistemas estelares a su alcance. Pero una CET sin estrellas no colonizadas dentro de su alcance desarrollará inevitablemente una cultura que adolecerá de falta de instinto colonizador. En consecuencia, toda la colonia tendrá una cierta probabilidad p de convertirse en una civilización colonizadora y una probabilidad 1-p de convertirse en no colonizadora.

Las tres suposiciones básicas anteriores, junto con la regla final, constituyen lo que se llama un problema de percolación. La percolación es la forma que tiene, por ejemplo, de moverse un líquido a través de un medio poroso, pero también se ha podido aplicar el mismo modelo físico-matemático al estudio de la propagación de los incendios en los bosques, la formación de estrellas en galaxias espirales o a la expansión de una enfermedad contagiosa.

En esencia, la percolación consiste en una forma de ir llenando con objetos una cuadrícula (algo similar a un crucigrama, en dos dimensiones) o una malla cúbica (en tres dimensiones) formada por casillas vacías en principio. Estrictamente hablando, la teoría sólo es válida para disposiciones infinitamente grandes y tampoco necesita ser bidimensional ni tridimensional. De todas formas, por claridad, conviene imaginar una cuadrícula en dos dimensiones. Si se elige de un tamaño N x N, habrá p x N casillas ocupadas y (1 - p) x N vacías. Si el valor de p es grande habrá muchas casillas ocupadas; por contra, un valor pequeño de p indica una gran cantidad de casillas vacías. Dos casillas adyacentes ocupadas se llaman vecinos y grupos de vecinos se denominan cúmulos (en una celda cuadrada, como máximo, cada casilla solamente puede tener cuatro vecinos). Un cúmulo que abarque toda la anchura o toda la altura de la cuadrícula (se puede trazar un camino todo él formado por vecinos, de un extremo al otro) recibe el nombre de cúmulo de expansión (spanning cluster). Para una malla infinita, un cúmulo de expansión solamente se da cuando la probabilidad p es mayor que un cierto valor crítico pc. Y bien, ¿qué relación guarda todo esto con la paradoja de Fermi?

Si Landis está en lo cierto, se puede utilizar la percolación para simular el flujo de una CET por toda la galaxia. Incluso alguien con un conocimiento básico de programación en un ordenador puede llevar a cabo un estudio de percolación. Como en cualquier problema que involucre este tipo de modelos matemáticos, la disposición de las casillas ocupadas en la red final depende de los valores relativos de p y pc. En el modelo de Landis, si p < pc la colonización siempre finalizará tras un número finito de colonias. El crecimiento tendrá lugar en los cúmulos y el contorno de cada cúmulo consistirá en civilizaciones no colonizadoras. Si p = pc los cúmulos exhibirán una estructura en forma de fractal, con volúmenes tanto de espacio vacíos como llenos y en todas las escalas. Por último, si p > pc los cúmulos de colonización crecerán indefinidamente, pero existirán pequeños vacíos (espacios que están rodeados por civilizaciones no colonizadoras). Algo similar a la estructura interna de un queso suizo muy famoso.

El modelo de percolación sugiere, pues, que los alienígenas colonizadores aún no han alcanzado la Tierra por una de estas tres razones:

1. p < pc y cualquier colonización que haya tenido lugar se ha detenido antes de llegar a nosotros.

2. p = pc y la Tierra se encuentra en uno de los grandes volúmenes de espacio no colonizados que inevitablemente aparecen.

3. p > pc y la Tierra está en uno de los pequeños vacío aún sin ocupar.

¿Cuál de las explicaciones anteriores es más probable? Para saberlo debemos conocer el valor de p y también el número típico de estrellas disponibles para la colonización. Por supuesto que no tenemos ni idea de cuánto puede valer la probabilidad de colonización. Pero Landis tomó el valor p = 1/3, que es tan bueno como cualquier otro. En cuanto a los lugares adecuados para la colonización, Landis opta por los alrededores de estrellas suficientemente similares al Sol. En una esfera de 30 años luz de radio con centro en la Tierra solamente se encuentran 5 estrellas candidatas. Estos valores producen un modelo próximo al crítico: hay grandes volúmenes de espacio colonizados e igualmente grandes volúmenes de espacio vacíos. Según el propio Landis, aún no hemos sido visitados por las muchas CETs existentes en la galaxia porque habitamos precisamente en uno de los vacíos.

Hay que reconocer que el modelo de la percolación es sumamente atractivo. La resolución de la paradoja de Fermi surge de forma natural como una de las consecuencias posibles del modelo. Por descontado que se le pueden poner pegas y el mismo Landis así lo hace en su artículo. Por ejemplo, se ignora el peculiar movimiento propio de las estrellas y aunque es lento, el modelo se vería afectado.

Por otro lado, se podrían introducir mejoras, como pueden ser el contorno de las galaxias, las zonas habitables y la distribución real de las estrellas. Asimismo, resultan cuestionables algunas de las hipótesis del modelo, como la existencia de un horizonte más allá del cual ninguna civilización podrá llevar a cabo la colonización o la de que tan sólo unas pocas estrellas adecuadas caen dentro de ese horizonte. Una civilización avanzada muy bien podría encontrar posible o preferible construir hábitats alrededor de una variedad de tipos estelares. Más aún, el modelo de Landis supone que la colonización es llevada a cabo directamente por miembros de una CET. Si el proceso fuese encargado a sondas artificiales, por ejemplo, ya no vendría descrita ni se ajustaría a un modelo matemático de percolación.

Aun si todo lo anterior explica por qué no hemos sido visitados, surge la misma duda de siempre, que no es otra que la ausencia de señales electromagnéticas u otras. Si uno de los casos en que p es mayor o igual que pc es cierto y estamos ocupando uno de los vacíos rodeado por todos lados de civilizaciones avanzadas, la cuestión es particularmente significativa. Incluso si las civilizaciones hijas son independientes de sus padres, ¿ es seguro que querrán continuar comunicándose entre ellas? Mantener el contacto a través de señales electromagnéticas sería trivial, en comparación con la dificultad del viaje interestelar. Resulta bastante difícil creer que todas estas civilizaciones viajasen y adoptaran una postura de guardar silencio. ¿Por qué entonces no tenemos noticias de ninguna?


NOTA: Con esta entrada participo en el VI Carnaval de Matemáticas, organizado por el blog de Sangakoo.


17 septiembre 2010

Confusión humana espantosa

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Zona de pruebas de la bomba de hidrógeno. Desierto de Nevada, 1955. Brian Bell y su preciosa esposa Peggy se han prestado voluntarios para probar la seguridad de un refugio antinuclear. El premio consiste en una hermosa casita en Phoenix, Arizona. Situado a 7 metros de profundidad y cubierto por paredes reforzadas con plomo de 15 centímetros de espesor, el refugio se encuentra situado a tan sólo 200 metros de la explosión. Durante meses, el matrimonio Bell ha sido inoculado con dosis de una vacuna experimental que, al parecer, posee efectos antiradiación.

Llega el gran día y todo parece normal. Tras la detonación y el tiempo de espera de rigor necesario para que se disipe el humo (cof, cof...), el equipo científico descubre que todo ha ido según lo esperado. Pero una sorpresa les aguarda. Ante el aburrimiento de convivir en soledad a varios metros bajo el suelo y seguros de que nadie los puede escuchar, los Bell se han dedicado a lo único que se podían dedicar: ser los primeros papás nucleares de la historia.

David, el fruto de la atómica relación, es un bebé aparentemente normal. No presenta síntoma radiactivo alguno, salvo una fiebre persistente y una temperatura de 39 ºC. Su madre, aún convaleciente en la cama del hospital, lo coge tiernamente en brazos y, de repente, sucede lo inesperado. La temperatura comienza a subir de forma vertiginosa y el cuerpo de Peggy estalla en llamas. Brian intenta salvarla y perece junto a ella. David se salva en el último momento.

Horrorizado, el equipo científico comprueba que ha sucedido un extraño fenómeno. Únicamente han sido devorados por las llamas los dos cuerpos y los materiales plásticos cercanos. Ningún daño ni en las sábanas ni en las numerosas flores que adornan el cuarto. Solamente los cuerpos y los plásticos.

El forense examina los restos de la desdichada pareja y comprueba que "se han consumido hasta la médula", lo que, según él, precisa que la temperatura sea de 6.000 ºC. Cualquiera no se consume si se expone a la temperatura de la superficie del Sol, ¿no creéis?

Perplejos ante una situación que desconocen, acuden al pseudocientífico de turno. Y es que la ciencia siempre debe acudir a mentes más abiertas cuando no encuentra la solución al enigma planteado. Los científicos somos tan humildes y generosos en nuestro trato con los animales que nos encanta conocer su opinión y darle crédito. Eso les hace sentirse bien, pobrecillos...

Bien, como os iba diciendo, entra en escena el pseudoctor Vandenmeer (siempre tienen nombres impactantes y que imponen un montón de pseudorespeto), un tipo mal parecido, adornado su rostro con un enorme parche ocular. La pseudoconclusión a la que ha llegado Vandenmeer es que la desdichada pareja ha experimentado el fenómeno de la combustión humana espontánea debido a las vacunas y la radiación a las que había sido expuesta. La explicación que proporciona no tiene desperdicio. Os dejo algunas de las perlas de su personal teoría sobre lo acaecido con el matrimonio Bell, para que no me tildéis de tergiversador:

"Los artículos de algodón son especialmente invulnerables".

No te pseudofastidia, así cualquiera explica las cosas. Como no se queman las ropas, decimos que son invulnerables y a correr. ¿A 6.000 grados centígrados el algodón es invulnerable? ¿Acaso la temperatura distingue entre unos materiales y otros? ¿O es que es una pseudotemperatura?

Un poco después:

"El cuerpo humano es el motor de combustión de encendido eléctrico más complejo y sorprendente que pueda imaginarse."

Sí, ya, pero mi querido pseudoamigo Vandenmeer, con todos los respetos, yo prefiero un Ferrari.

Finalmente, algo de pseudosensatez:

"Resulta difícil entender la combustión humana espontánea."

Lo que habéis leído en los párrafos anteriores corresponde a un breve extracto del argumento de la película Combustión espontánea (Spontaneous combustion, 1990), dirigida por Tobe Hooper, quizá más conocido por haber realizado aquel engendro gore titulado La matanza de Texas (The Texas chain saw massacre, 1974). La película en cuestión en este post tiene joyas absolutamente imprescindibles para los aficionados a la ciencia ficción y la pseudociencia más audaz. A pesar de todo, algunos momentos durante el metraje son realmente brillantes. Dejadme que os cuente un último detalle. Os prometo que no os destriparé más la trama, en caso de que deseéis ver la película. Merece la pena.

35 años después de la muerte de sus padres, David comienza a percibir unos síntomas extraños y se da cuenta de que es capaz de provocar sucesos inexplicables, con sólo desearlo. Constantemente afectado por unas jaquecas terribles, en un momento dado de la acción, acude a su médico de confianza (que le ha atendido desde que era niño), junto a su pareja. Ésta admite que ha estado administrando durante años a David unas píldoras para mitigar su sufrimiento. Y aquí viene el momento glorioso. En palabras de su propia boca:

"Toma unas pastillas que le di para sus dolores de cabeza. Pero en realidad no son una medicina. Son homeopáticas."

No me negaréis que es un golpe genial. Por un lado, se defiende a capa y espada la combustión humana espontánea y, por el otro, se le da "cañita brava" a la homeopatía. Sublime.

Bien, me dejaré ya de introducciones y de anécdotas y pasaré a asuntos más serios. ¿Tiene algún viso de realidad científica el aludido fenómeno de la combustión humana espontánea? Comenzaré exponiendo algunos conceptos preliminares.

En primer lugar hay que distinguir la combustión humana espontánea de la provocada por poderes telepáticos (piroquinesis). En la primera, un cuerpo humano vivo comienza a arder repentinamente en ausencia de una fuente o foco de ignición externo. Es el caso del matrimonio Bell. En la segunda, la más explotada en el cine, el poder mental es el responsable de que los cuerpos (de todo tipo) estallen súbitamente en llamas. Ejemplos de esto son Scanners (Scanners, 1981), donde unos individuos con increíbles capacidades telepáticas pretenden dominar el mundo; Ojos de fuego (Firestarter, 1984) en la que Charlie, una niña, posee la habilidad para provocar el caos más absoluto con su poder piroquinético, adquirido tras ser inyectados sus padres con una muestra experimental de una sustancia sintética elaborada a base de extracto de la glándula pituitaria denominada "Grupo 6". Más recientemente, Pyro, uno de los miembros de X-men o Johnny "Antorcha humana", Storm, de los 4 Fantásticos constituyen buenas muestras de este fenómeno ardiente.

Comenzaré por la primera de las dos fenomenologías referidas en el párrafo anterior.

Los casos documentados (por supuesto, esto no tiene nada que ver con que estén verificados ni demostrados) de combustión humana espontánea se remontan nada menos que al siglo XVII, siendo los primeras investigaciones sistemáticas atribuidas a un tal Jonas Dupont en el año 1763 y recogidas en su libro titulado De Incendis Corporis Humani.

Las características particulares que presenta el fenómeno son casi siempre las mismas: ausencia de testigos (la víctima siempre se encontraba sola); cuerpo muy consumido, prácticamente hasta las cenizas; miembros intactos, normalmente cabeza o extremidades; objetos cercanos no afectados de forma importante; presencia en paredes y techos de una sustancia grasa, amarillenta y maloliente.

La enorme variedad de causas que han sido propuestas para dar una explicación a la combustión humana espontánea roza lo estrambótico Entre ellas, mis favoritas son la del pyrotrón, una misteriosa partícula subatómica desconocida, propuesta por Larry E. Arnold allá por 1995 en su libro Ablaze!; la otra es la de Jenny Randles, que ha sugerido la teoría de que ciertos tipos de dieta alimenticia pueden producir una combinación química explosiva en el interior del aparato digestivo. ¡Cuidadín con lo que se come!

Sea como fuere, lo cierto es que un cuerpo humano, en principio, no parece demasiado adecuado ni susceptible de arder, desde un punto de vista puramente científico. En efecto, la combustión es una reacción química en la que deben estar presentes un elemento, que es el que arde (denominado combustible) y otro, que es el que produce o genera la combustión (denominado comburente) y que generalmente es oxígeno gaseoso. Para que la combustión se inicie ha de alcanzarse, además, una temperatura mínima (temperatura de ignición) necesaria para que los vapores del combustible ardan espontáneamente a la presión normal (1 atmósfera). Para que no cese la combustión, se precisa alcanzar la temperatura de inflamación, aquella para la que, una vez encendidos los vapores del combustible, éstos continúan por sí mismos el proceso de combustión. Si esta condición no se cumple, el fuego cesa.

Con todo lo anterior, se hace muy difícil explicar que un cuerpo humano se consuma hasta las cenizas en escasamente unos pocos minutos, tal y como refleja el cine o como parece quedar recogido en la mitología del fenómeno. Tan sólo cabe pensar que más del 65% del contenido de un cuerpo humano es agua. ¿Habéis intentado prender fuego alguna vez a un objeto empapado en agua? Más aún, ni en los mismísimos hornos crematorios de los tanatorios se logra reducir el cadáver a cenizas. La temperatura del incinerador suele superar los 800 ºC, incluso llegar hasta los 1.100 ºC durante varias horas, hasta que la mayor parte del cuerpo se vaporiza, quedando al final un residuo de entre unos 2-4 kilogramos formado por fragmentos óseos de diferentes tamaños, pero que ni siquiera se pueden llamar cenizas. Éstas se obtienen tras un proceso mecánico posterior.

La explicación científica más plausible al fenómeno de la combustión humana espontánea es la conocida como "efecto vela". En lugar de admitir un corto tiempo para el fenómeno (recordad que nunca hay testigos y, por tanto, no se puede saber si la combustión ha tenido lugar en poco o mucho tiempo), se cree bastante a ciencia cierta que el proceso se ha extendido en el tiempo durante varias horas. La gran mayoría de las víctimas suelen ser ancianos que vivían solos, fumadores, o que habían ingerido somníferos y personas sumamente descuidadas.

El combustible más probable, según el modelo del efecto vela, sería el tejido adiposo subcutáneo, es decir, la grasa corporal, ya que su contenido en agua no supera el 10%, haciéndolo mucho más susceptible a la combustión. Así pues, el fuego se iniciaría de forma natural (un cigarrillo, una estufa, etc.) sobre la víctima indefensa o impedida (dormida, por ejemplo). Lo primero que ardería serían sus ropas (aunque sean de algodón, ¿eh, pseudoctor Vandenmeer?), extendiéndose luego al cuerpo. La grasa subcutánea comenzaría a fundirse a partir de unos 215 ºC y, al empaparse las ropas, éstas actuarían como la mecha de una vela, pudiendo sostener el fuego durante horas y de forma muy localizada. Esto explicaría los escasos daños en los objetos circundantes y la presencia de la sustancia amarillenta y grasienta en suelos y techos (sería grasa humana no quemada completamente). En 1998, el doctor John de Haan, forense del instituto criminalístico de California, realizó un experimento consistente en envolver un cerdo muerto en una manta y prenderle fuego. El proceso se extendió en el tiempo durante más de 5 horas, alcanzándose a medir temperaturas de más de 750 ºC y pudiéndose comprobar que los daños ocasionados eran del todo similares a los que aparentemente se dan en un proceso de combustión humana espontánea. Las extremidades del animal quedaron intactas en las zonas no cubiertas por la manta. ¿Se requieren suposiciones irracionales, pseudocientíficas o mágicas para explicar supuestas fenomenologías paranormales?

Voy ahora con la segunda de las dos variantes que os señalaba hace ya un buen montón de párrafos. Me refiero a la combustión provocada por poderes telequinéticos.

Los parapsicólogos (individuos titulados en la universidad de Miskatonic) explican los poderes piroquinéticos como la habilidad que poseen ciertas personas para lograr excitar los átomos de un objeto, generando suficiente energía en su interior como para incendiarlo. Hasta aquí la cosa parece bastante razonable. En efecto, la temperatura de un cuerpo no es otra cosa que una medida de la agitación de sus átomos o moléculas. Cuanto mayor sea la velocidad de estos constituyentes básicos de la materia, tanto más alta será la temperatura alcanzada. Ahora bien, el problema surge cuando uno intenta aportar pruebas científicas de los supuestos poderes paranormales de algunas personas. ¿De dónde sale la energía necesaria para producir los fenómenos? ¿Por qué nunca hemos sido capaces de medirla en experimentos controlados? ¿Por qué el premio de la Fundación Randi sigue desierto? ¿Somos todos gilipollas o qué?

Una cosa es la combustión humana espontánea, otra es la combustión (humana o no) provocada supuestamente por seres misteriosamente dotados con poderes que exceden de nuestra comprensión y otra muy diferente es la combustión espontánea real, verdadera, científica e indiscutible y perfectamente entendida. Me refiero al fenómeno conocido como "piroforicidad" (no sé si es el término correcto, correspondiente al original inglés "pyrophoricity"). Se trata de una propiedad que presentan ciertas sustancias y que consiste en la ignición de las mismas por simple roce con el aire. Entre estas sustancias, se pueden encontrar el silano, el rubidio, la fosfina, el diborano, algunos compuestos del plutonio, el uranio, etc. El cesio, el cual, en estado líquido suele inflamarse espontáneamente debido a que su punto de fusión es tan sólo 28,5 ºC. En combinación con el agua, se forman hidróxido de cesio y gas hidrógeno, dándose una reacción extremadamente exotérmica que tiene lugar de forma tan rápida que si tiene lugar en un envase cerrado, éste explota violentamente. Además, el hidróxido posee propiedades altamente corrosivas, pudiendo disolver carne y huesos humanos. Y esto, si lo supiesen los charlatanes pseudopamplineros, sí que podría constituir una auténtica combustión humana espontánea. Lo demás, es pura confusión humana espantosa...


Fuentes:

The science of Stephen King. Lois H. Gresh & Robert Weinberg. 2007.

Combustión humana espontánea. Javier Garrido.

¿Por qué la araña no se queda pegada a la tela? Robert Matthews. 2010.

15 septiembre 2010

50 soluciones a la paradoja de Fermi (10ª solución): Aún no han tenido tiempo de llegar hasta nosotros

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Michael H. Hart, en un influyente artículo sobre la aparente ausencia de CETs, llamó a esta solución la explicación temporal de la paradoja de Fermi. Para Hart, dicha explicación no es defendible. Razonaba que si una civilización alienígena envía naves colonizadoras a estrellas cercanas a una velocidad, digamos, de 0,1 c y si las colonias, a su vez, envían sus propias naves entonces esa CET colonizaría rápidamente la galaxia. Así, si las naves no se detuviesen entre expedición y expedición, el frente de onda se dispersaría por toda la galaxia a una velocidad de 0,1 c. En cambio, si el lapso entre viajes fuese el mismo que el tiempo de vuelo de la misión, entonces la velocidad se reduciría a la mitad (0,05 c). Para ir de un extremo a otro de la galaxia necesitaría entre 0,6 y 1,2 millones de años. En todo caso, esto es un tiempo muy grande a escala humana, pero muy pequeño a escala cósmica.

El argumento de Hart parece atractivo pero se puede discutir. Un primer punto a señalar tiene que ver con la velocidad del frente de onda de la colonización. Tal y como el mismísimo Carl Sagan puntualizaba: "Roma no se construyó en un día, aunque uno puede atravesarla a pie en unas cuantas horas". En otras palabras, la velocidad del frente de onda de colonización de la galaxia es una fracción infinitesimal de la velocidad de la nave empleada para colonizarla. Más concretamente, en toda la historia de la Humanidad nunca ha habido una colonización tan rápida como la velocidad de sus naves. ¿Por qué iba a ser diferente para otra CET?

Hart calculó el tiempo de colonización galáctica simplemente dividiendo el diámetro de la galaxia entre la supuesta velocidad del viaje. Algunos autores han desarrollado modelos de ordenador más sofisticados y han llegado a tiempos más plausibles. Por ejemplo, Eric Jones analizó un modelo en el que la colonización estaba motivada por el crecimiento excesivo de la población. Supuso que el crecimiento seguía un ritmo del 3% anual y la emigración un 0,03% (similar al de la migración europea hacia América del norte durante el siglo XVIII). El tiempo de colonización que estimó fue de 5 millones de años, aunque posteriormente lo refinó a 60 millones, pudiendo modificarse con distintos valores de crecimiento y migración de la población. Sin embargo, este tiempo sigue siendo demasiado corto como para permitir una explicación temporal de la paradoja de Fermi.

Evidentemente, Jones también hizo suposiciones discutibles. En 1981, W. I. Newman y Carl Sagan publicaron un artículo en la revista Icarus donde argumentaban que la colonización galáctica no puede venir provocada por el crecimiento de la población. Si miramos a la raza humana durante el siglo pasado, el número de habitantes del planeta se ha triplicado. Continuando a este ritmo y si quisiéramos mantener la misma densidad de población todo el tiempo, entonces en unos pocos cientos de años el frente de colonización alcanzaría la velocidad de la luz. Una vez alcanzado este punto, el crecimiento de la población tendría que declinar. Puede que este sea un ejemplo extremo pero viene a demostrar que las CETs no establecerán colonias como medio de evitar la superpoblación en sus planetas de origen. Una civilización debe frenar su crecimiento de la población, independientemente de si desarrolla o no la tecnología necesaria para el viaje interestelar.

Newman y Sagan utilizaron un modelo matemático para la colonización galáctica basado en el fenómeno físico de la difusión. Según sus resultados, si las CETs han logrado controlar el crecimiento cero de sus poblaciones, entonces incluso la civilización más cercana alcanzaría la Tierra solamente en el caso de tener una edad de unos 13.000 millones de años, un tiempo suficientemente largo como para proporcionar una solución a la paradoja, aunque no para explicar necesariamente que no los hayamos escuchado aún.

El modelo de Newman y Sagan también es criticable, obviamente. Efectivamente, según éste se deduce que el tiempo de colonización galáctica es bastante insensible a la velocidad del viaje interestelar. Lo que importa es el tiempo empleado en establecer la colonia planetaria, lo que a su vez depende del ritmo de crecimiento de la población. Los dos autores supusieron muy bajos valores de éste, cosa que algunos autores consideran demasiado conservador. Incluso aceptándolos, hay un problema con su conclusión. La rotación diferencial de la galaxia (las distintas velocidades de giro de diferentes regiones de la misma, dependientes de sus respectivas distancias al centro galáctico) convierte la zona de expansión en una espiral (algo similar a lo que le ocurre a la leche que se vierte sobre la cremita espumosa del café cuando se le da vueltas con la cucharilla). Si se tiene en cuenta este factor, el tiempo de colonización se acorta considerablemente.

Otra crítica que se le ha hecho al modelo de Newman y Sagan se puede expresar de la siguiente manera: incluso admitiendo que las CETs avanzadas no son empujadas por el crecimiento de la población, ¿no se sentirían inclinadas a hacerlo, aunque fuese por simple curiosidad?

Otra buena cantidad de modelos de colonización galáctica se han propuesto desde entonces. Un cálculo llevado a cabo por Ian Crawford arroja un tiempo de 3,75 millones de años. Su mayor incertidumbre no está en la velocidad de las naves interestelares, sino en el tiempo empleado por las colonias en establecerse y enviar, a su vez, sus propias expediciones.

El mismo Martyn Fogg, cuando propuso su escenario de la interdicción, analizó los resultados de un modelo matemático en el que las CETs surgiesen a un ritmo de una cada mil años y una de cada cien de éstas intentase colonizar la galaxia. Su modelo proporcionaba el tiempo de expansión por toda la Vía Láctea para diferentes velocidades de propagación del frente de onda de la colonización. Incluso con las suposiciones más pesimistas encontró que las CETs ocuparían todos los sistemas estelares en 500 millones de años. Una cifra aún demasiado pequeña en comparación con la edad de la galaxia y que hace muy difícil apoyar una explicación temporal de la paradoja de Fermi.

08 septiembre 2010

50 soluciones a la paradoja de Fermi (9ª solución): Las estrellas están demasiado lejos

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Quizá una de las soluciones aparentemente más evidentes a la paradoja de Fermi sea la que tiene que ver con las distancias interestelares. Dado lo enormes que son éstas y por muy avanzada tecnológicamente que esté una CET, puede que el viaje sea posible pero poco práctico.

Lo anterior no significa en absoluto que una nave interestelar no se pueda construir. De hecho, la NASA ya lo ha conseguido. Naves como la sonda Voyager 1, por ejemplo, se encuentra en los confines de nuestro sistema solar. El único requisito consiste en ser capaces de superar la velocidad de escape que, para nuestro Sol, es de 42 km/s y puede ser alcanzado con la inestimable ayuda del efecto honda gravitatoria. Así y todo, la Voyager 1 empleará muchos miles de años en llegar a una estrella, ya que su velocidad, aunque es enorme según la perspectiva humana, resulta muy pequeña en comparación con la velocidad de la luz (tan sólo es un 0,0058%).

A pesar de todo, hay posibilidades de conquistar o explorar la galaxia a velocidades "lentas". En 1929, John D. Bernal propuso la idea de la nave generacional o arca espacial. En ella viajarían generaciones que nacerían y morirían antes de llegar a su destino por colonizar.

Otra opción puede ser la animación suspendida o enviar embriones congelados, que crecerían y se desarrollarían en úteros artificiales al final del viaje.

Si pretendemos viajar en lapsos de tiempo más breves se hace imprescindible alcanzar velocidades cercanas a la de la luz. A un 10% de ésta se tardarían 105 años en arribar a e-Eridani, una de las estrellas similares a nuestro Sol más cercanas. Quién sabe, los alienígenas podrían tener esperanzas de vida muy superiores a la nuestra. De todas maneras, a velocidades relativistas hay que tener en cuenta la dilatación del tiempo que experimentarían los viajeros.

Repasemos ahora algunos métodos y tecnologías para la propulsión de nuestras naves interestelares, eso sí sin olvidar las terribles dificultades a las que deberían enfrentarse (bombardeo de rayos cósmicos, partículas de polvo interestelar, las diferentes velocidades de las estrellas, etc.).

  • Cohetes

Los que funcionan a base de reacciones químicas tienen el insalvable problema del enorme tamaño de los tanques de combustible (ya lo traté aquí). Se han propuesto variantes, como el motor iónico o el de antimateria.

  • Naves estatocolectoras

Propuestas en 1960 por Robert Bussard. Consistirían en un gigantesco embudo formado por un campo electromagnético que capturaría el hidrógeno interestelar, ionizarlo y dirigirlo hacia un reactor de fusión nuclear. Estas naves solventan la dificultad de llevar consigo el combustible al obtenerlo directamente en el espacio. Adolecen de dificultades aparentemente insalvables, como el descomunal tamaño requerido para el colector.

  • Velas

Propuestas por Robert L. Forward en la década de los años 60 del siglo pasado. Un haz láser se hace incidir sobre una vela enorme y ligera acoplada a la nave espacial, produciendo una aceleración continua hasta alcanzar velocidades enormes. La NASA ya las ha desplegado con éxito, aunque a pequeña escala.

  • Asistencias gravitatorias

Similares a las empleadas con la nave Voyager 1, fueron propuestas en 1958 por Stanislaw Ulam, mediante la utilización de la interacción gravitatoria de la nave con un sistema de dos cuerpos astronómicos mucho mayores que ella, en órbita uno alrededor del otro. Unos cuantos años más tarde, Freeman Dyson propuso la idea de utilizar un sistema binario de estrellas de neutrones para impulsar la nave hasta velocidades cercanas a la de la luz. El capitán Kirk fue aún más allá en este post (¿lo recordáis?).

  • Física extravagante

Todas las tecnologías anteriores están basadas firmemente en la física establecida. Pueden estar lejos de llevarse a cabo pero, en principio, no violan ninguna ley física.

Durante mucho tiempo se ha pensado en la posibilidad de viajar más rápido que la luz. Muchas de estas propuestas se pueden descartar rápidamente ya que no se ajustan a los principios físicos conocidos. Sin embargo, otras aún no han podido descartarse completamente. Entre ellas podemos citar a los taquiones, partículas hipotéticas pero cuya existencia no está negada por la teoría de la relatividad, dotadas de masa imaginaria que se desplazan en todo momento a velocidades supralumínicas. También están los agujeros de gusano y los motores de curvatura, de los que ya os he hablado largo y tendido aquí y aquí. Por último, citaré la energía del punto cero, de la que asimismo os hablaré en profundidad en un futuro.

Sea como fuere, la verdad es que en la actualidad y con el nivel tecnológico del que disponemos, los seres humanos no somos capaces de construir ninguno de los dispositivos fantásticos mencionados más arriba para alcanzar el sueño de viajar a las estrellas. Existen multitud de problemas y dificultades no sólo científicos y técnicos, sino también económicos, sociales y políticos.

Aunque la raza humana no puede construir ahora mismo una nave estelar, quién nos asegura que no será capaz de hacerlo dentro de 100 años, o de 1000, quizás. Otras civilizaciones alienígenas podrían llevar milenios, tal vez millones de años desarrollando sus tecnologías. ¿Es probable que ninguna de ellas posea el nivel de desarrollo tecnológico necesario?

Las estrellas se encuentran a distancias enormes, quizá insalvables. Este hecho, por sí solo, puede explicar por qué no hemos sido visitados (aunque no explica necesariamente la ausencia de señales electromagnéticas u otras evidencias de la existencia de civilizaciones avanzadas). Sin embargo, para todos aquellos optimistas en cuanto al poder de la ciencia y la tecnología, la barrera de las distancias interestelares seguramente se pueda superar, si no ahora en un futuro. Para todas esas personas, el tamaño de la galaxia, sin duda, no explica la paradoja de Fermi...

06 septiembre 2010

Titanic para torpes...

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Tal y como os dije hace unos días, aquí os dejo los enlaces a los 2 posts que he escrito este mes para Amazings.es. En realidad, debería ser solamente uno pero ya conocéis mi irresistible inclinación a escribir artículos laaaargos, muy laaaargos. En fin, que los disfrutéis...

Titanic para torpes (1ª parte)

Titanic para torpes (2ª parte)

03 septiembre 2010

¿Dos soles en Tattoine?

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Un melancólico, meditabundo y cabizbajo Luke Skywalker contempla el atardecer sobre el horizonte de Tattoine. Mientras sueña con aventuras espaciales y con alistarse en las filas de las fuerzas rebeldes que luchan contra el malvado Imperio, los dos soles de Tattoine siguen con su camino imparable hacia el ocaso, el doble ocaso.

¿Quién no recuerda esta escena de La guerra de las galaxias (como se llamaba en mi época), también conocida como Star Wars IV: A New Hope? Aunque ya han pasado 33 años, sigue en las mentes de todos los aficionados al género de la ciencia ficción (no discutiré si es ciencia ficción o no, como se ha pretendido por parte de ciertos "intelectuales puretas") y se ha convertido en un clásico indiscutible. Quizá el cine de ciencia ficción, tal y como lo conocemos hoy, comenzó con la impresionante saga de George Lucas.

Pero dejaré esta discusión a un lado y me centraré en la escena anterior propiamente dicha. Y ésta no refleja otra cosa que una "doble puesta de sol". ¿Por qué no disfrutamos en la Tierra de un espectáculo así? La respuesta es obvia: nuestro querido y amado Sol no tiene una compañera conocida, aunque semejante idea se ha propuesto en más de una ocasión. Ahora bien, ¿sería posible contemplar un fenómeno semejante en otro mundo diferente al nuestro, como Tattoine?

Un sistema estelar formado por dos estrellas se conoce como sistema binario. Ambos astros describen órbitas alrededor de su común centro de masas. Aunque estos sistemas binarios pueden encontrarse con relativa frecuencia en el universo, lo que no resulta tan claro es la posibilidad que presentan de acoger planetas en los que se pueda desarrollar una vida similar a la nuestra, tal y como se nos muestra en el universo ficticio de Star Wars.

Tanto es así que, en efecto, la NASA ha hecho público recientemente un trabajo en el que descarta la posibilidad de vida en planetas alrededor de sistemas binarios. La razón parece apuntar al hallazgo de cantidades importantes de polvo en estos sistemas solares dobles. ¿De dónde proceden estas enormes masas de polvo halladas en varios sistemas binarios? Las evidencias señalan a colisiones frecuentes experimentadas por sus planetas. Dichas colisiones vienen provocadas, muy probablemente, por las enormes velocidades de rotación de las estrellas que conforman el sistema binario. Al girar tan rápido, se generan intensos campos magnéticos (de forma similar a lo que sucede con los púlsares) que, a su vez, provocan fuertes vientos estelares. Como consecuencia, las dos estrellas ven frenadas sus rotaciones, acercándose entre sí cada vez más hasta que describen órbitas en las que siempre muestran la misma cara la una hacia la otra (de la misma forma en que la Luna lo hace con nosotros o Mercurio con el Sol). Puede que sea este acomodamiento en sus órbitas de las estrellas lo que causa las turbulencias e inestabilidades gravitatorias en el resto de los cuerpos que deambulan por el sistema. Así, aunque lo habitual es que con el paso del tiempo (millones de años) el polvo se vaya disipando y desapareciendo paulatinamente de las cercanías de las estrellas a medida que éstas avanzan en edad, la observación por parte del telescopio Spitzer de la NASA de abundante polvo ha conducido a los científicos a sospechar que la causa no es otra que la colisión frecuente entre planetas, concluyendo que la vida es altamente improbable en ellos.

Pero incluso las órbitas potencialmente estables podrían muy probablemente ajustarse a trayectorias complejas y climas muy variables. Por ejemplo, cuando un planeta orbita la estrella más grande y caliente de las dos, el campo gravitatorio tan intenso acercará el planeta, dando inicio a un período de calor abrasador en su superficie. En cambio, a medida que se aleje de la estrella grande y se acerque paulatinamente a la más pequeña y fría, su débil fuerza gravitacional hará posible que el planeta se aleje e inicie un largo período de bajas temperaturas. Y todo, sin contar con que el sistema de ortos y ocasos ofrecerá una complejidad digna de la imaginación más audaz.

Teniendo en cuenta todo lo expuesto más arriba, los astrofísicos contemplan dos situaciones diferentes en que los planetas podrían formarse y albergar vida, siempre que todas las dificultades anteriores pudiesen evitarse (muy poco probablemente, según la NASA).

La primera posibilidad consistiría en que las dos estrellas estuvieran muy alejadas entre sí, a miles de millones de kilómetros. Los planetas en estos sistemas solares orbitarían una de las estrellas lo suficientemente lejos de la otra. Desde la superficie de estos planetas, la segunda estrella no se diferenciaría gran cosa del resto de estrellas de la galaxia.

La segunda posibilidad admite que las estrellas se encuentren relativamente próximas, separadas tan sólo por unos pocos millones de kilómetros. De esta manera, el planeta que las orbitara desde una distancia suficientemente grande sentiría un campo gravitatorio equivalente al de una sola de ellas. Para que la órbita resultase estable sería suficiente con que la distancia entre las dos estrellas del sistema binario fuese únicamente la décima parte de la distancia al planeta. En tal situación, la órbita planetaria debería ser casi circular y la temperatura en su superficie podría mantenerse sin demasiadas variaciones bruscas. Al estar cercanas entre sí las estrellas, ambas se verían en el cielo con tamaños aparentes muy similares. Los amaneceres y atardeceres mostrarían dos soles elevándose y ocultándose, respectivamente. Justamente, lo que tiene lugar en Tattoine...


Fuente: The Science of Star Wars, by Jeanne Cavelos. St. Martin's Press, 1999.