Einstein versus Predator... ¡Ya a la venta!

Ha terminado la espera. Al fin, tras muchos meses de preparación y unos cuantos más de edición, corrección, ilustración y maquetación, Einstein versus Predator ha visto la luz.

Mi segunda obra, mi segundo libro de divulgación científica es ya una realidad. Desde esta misma semana lo podéis encontrar en las librerías más habituales (FNAC, Casa del Libro, Amazon, etc.) por el módico precio de 19,90 €.

Esta 1ª edición consta de 2.200 ejemplares y 302 páginas repartidas a lo largo y ancho de los 29 capítulos de los que consta el texto. Asimismo aparecen referenciadas hasta 91 obras cinematográficas, entre largometrajes y series de TV, así como numerosas novelas y cómics del género de ciencia ficción.

Einstein versus Predator es un libro más reflexionado, más concienzudo y elaborado que mi primera obra: La guerra de dos mundos. En parte esto se debe a mi propia madurez como divulgador y, en parte, también a la naturaleza y el carácter de los temas abordados en el texto. Si bien "La guerra" tenía unas pretensiones más dirigidas hacia los profesores y estudiantes de enseñanzas secundarias, esta mi segunda obra aborda temáticas más profundas y complejas: relatividad general en los viajes hiperlumínicos de la nave Enterprise de Star Trek o en la fabricación de una máquina del tiempo, física cuántica en películas sobre seres capaces de atravesar paredes y otros objetos sólidos, las teorías de cuerdas en capítulos relacionados con otras dimensiones o universos paralelos y muchas cosas más, como agujeros negros, superhéroes, formación estelar, criogenia y animación suspendida, vampirismo, resurrección de los muertos, etc., etc.

Pero no temáis, que el libro puede seguirse de forma más o menos ligera, pues he intentado por todos los medios de los que soy capaz mantener el sentido del humor y no ser excesivamente exhaustivo en los capítulos, suavizándolos mientras los aderezo con citas de películas y alusiones a la literatura de ciencia ficción más audaz. Mi pretensión nunca ha sido elaborar una enciclopedia o un libro de texto. Muy al contrario, la meta sigue siendo la misma de siempre y ésta no es otra que abrir los ojos al lector a un mundo diferente, fascinante, asombroso: el mundo de la ciencia, el mundo de la física. En los 29 capítulos no aprenderás todo lo que sabemos sobre un tema en concreto, pero si cuando hayas pasado la última página he conseguido que la ciencia física te parezca un poquito más interesante que cuando empezaste, si te he contagiado una pequeña parte de mi entusiasmo personal, el objetivo del libro habrá quedado plenamente satisfecho.

Aunque, evidentemente, los capítulos de Einstein versus Predator están extraídos de una selección personal de los contenidos de este blog, no quiero dejar de advertiros que cuatro de aquéllos son totalmente inéditos. En concreto, los dedicados a la física de Iron Man, la física de Pandora y el mundo de Avatar, los agujeros negros y las realidades alternativas o universos paralelos. Estos sólo podréis encontrarlos en el libro.

Ah, y tan sólo me resta recordaros que NO, repito, NO existe versión en formato electrónico del libro. Únicamente se edita en versión papel de toda la vida. Lo de "renovarse o morir" aún no afecta a mi editorial. En cuanto a mis admiradores de allende el Atlántico os digo lo de siempre: no conozco exactamente la política editorial de Robinbook en Hispanoamérica, pero aquí os dejo el enlace a los distribuidores en aquellos países. Si os interesa, debéis acudir a ellos o preguntar directamente a Robinbook.

Espero muy sinceramente que disfrutéis mucho, muchísimo, de Einstein versus Predator...

El asesinato de JFK y la física...

Tal día como hoy pero hace 48 años, un 22 de noviembre de 1963, el presidente de los Estados Unidos de América, John Fitzgerald Kennedy, era abatido a tiros en Dallas, mientras viajaba en el asiento trasero de su limusina oficial, a su paso por Dealey Plaza. El presunto asesino, Lee Harvey Oswald, había efectuado tres disparos con un rifle Carcano de 6,5 x 52 mm desde el sexto piso de un edificio dedicado al almacén de libros. El primero no hizo blanco pero el segundo y el tercero alcanzaron, respectivamente, la parte superior de la espalda de Kennedy y la cabeza, este último con resultado fatal. Seguir leyendo aquí mi última contribución para amazings.es...

50 soluciones a la paradoja de Fermi (41ª solución): La tectónica de placas de la Tierra es única

Nuestro planeta se comporta de forma destructiva constantemente: terremotos, huracanes, inundaciones, etc. Parece, pues, extraño que algunos geólogos piensen que la existencia de un fenómeno como la tectónica de placas debe ser necesario para la existencia de vida compleja. Pero, de hecho, existe una razón seria para creer que puede existir una relación íntima entre la vida, los océanos y la tectónica de placas. Y esta relación puede ser única en un planeta como el nuestro, la Tierra.

Los distintos planetas del sistema solar presentan diferentes formas de disipar su calor interno. En el caso de nuestro planeta, este calor se genera por decaimiento radiactivo y se transporta mediante convección. Así, cerca de una cresta oceánica, el material fundido del interior del manto es llevado a la superficie a lo largo de una celda de convección, extendiéndose y enfriándose mientras se solidifica en la corteza oceánica. A lo largo de escalas de tiempo geológicas el nuevo material flota sobre el manto caliente, alejándose del lugar donde surgió. Durante este proceso se enfrían y acumulan masas de roca ígnea. El material se hace más pesado y tras decenas de millones de años vuelve a hundirse profundamente en el manto, en unos lugares denominados zonas de subducción. Luego, el ciclo se repite.

Algunos científicos piensan que la tectónica de placas puede ser el requerimiento más importante en el desarrollo de la vida animal. Veamos algunas de las razones esgrimidas por estos científicos.

• Creación del campo magnético terrestre.

En esencia, los planetas generan un campo magnético por efecto dinamo. Para ello se requiere que el planeta rote; debe contener una región con un fluido conductor de la electricidad y debe existir convección en dicho fluido. No se puede asegurar pero parece ser que si en la Tierra no hubiese tectónica de placas el transporte convectivo hacia la superficie podría no tener lugar, la dinamo no funcionaría y el campo magnético terrestre sería prácticamente nulo o, al menos, mucho menor que el actual. Sin la protección que nos brinda el campo magnético, la atmósfera podría desaparecer a causa del continuo bombardeo de las partículas de alta energía procedentes del viento solar.

• La tectónica de placas o deriva continental ha creado y sigue creando los continentes.

Un mundo con una mezcla de océanos, islas y grandes continentes ofrece más posibilidades a la biodiversidad que otro en el que solamente hubiese una inmensa masa de tierra o de agua. La tectónica de placas produce condiciones ambientales diversas y esto promueve la aparición de nuevas especies. Un trozo de tierra que se fragmentase y se separase de un continente en la que una misma especie de ave se viese obligada a habitar en los dos medios provocaría que ésta evolucionara de forma diferente en la isla y en el continente, dando con el tiempo lugar a dos especies distintas. Durante los eventos de extinción globales, un mayor número de especies posee mayores probabilidades de supervivencia.

• Regulación de la temperatura superficial de la Tierra.

Una temperatura demasiado baja implicaría un aumento del hielo polar que se podría extender y dar lugar a una era glacial. Por contra, una temperatura demasiado alta haría que la evaporación aumentase dramáticamente, emitiéndose gran cantidad de vapor de agua a la atmósfera, lo que incrementaría el efecto invernadero.

Aunque la forma precisa en que la tectónica de placas controla la temperatura no se conoce y varios mecanismos distintos parecen estar involucrados, la clave parece residir en la regulación del dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero. Si hay demasiado CO2 la Tierra se calentará; por el contrario, muy poco CO2 hará que la temperatura terrestre caiga por debajo de valores tolerables.

De hecho, el dióxido de carbono no permanece en la atmósfera indefinidamente, sino que reacciona con el agua para formar ácido carbónico, que cae con la lluvia y, al depositarse en las rocas, es transportado, junto con otros productos químicos, por ríos hasta el océano, donde terminan como carbonato cálcico y cuarzo a través de la formación de rocas y conchas de organismos vivos. La tectónica hará que estos materiales, mediante subducción, acaben en las profundidades de la Tierra. Una vez allí, las extremas condiciones de presión y temperatura convertirán el carbonato cálcico de nuevo en dióxido de carbono y óxido de calcio. Los volcanes se encargarán de liberar nuevamente el CO2 permitiendo que los eventos "bola de nieve" no tengan lugar. Ahora bien, esta liberación del dióxido de carbono tampoco puede ser excesiva, pues esto provocaría un efecto invernadero intolerable. En resumen, hay un delicado equilibrio en el proceso de reciclaje del CO2 por parte de la tectónica de placas que aún no está muy bien comprendido pero que parece muy importante a la hora de la estabilidad de la temperatura global del planeta a largo plazo.

Al no disponer de una teoría firmemente establecida de la tectónica de placas no podemos predecir con seguridad la frecuencia de un mecanismo semejante en otros mundos, si depende y cómo de la masa del planeta o de la composición química del manto. Así, algunos científicos creen que la colisión cósmica que pudo dar lugar a la Luna produjo la semilla a partir de la que se desarrolló la tectónica de placas, con lo que el mecanismo podría darse efectivamente muy raras veces. Por otro lado, las condiciones básicas para la tectónica de placas parecen ser relativamente simples: una delgada corteza flotando sobre un fluido caliente y un transporte convectivo a causa del calor generado en el núcleo. Quizá las aguas de los océanos sean asimismo necesarias para permitir la subducción; quizá estas condiciones no sean tan inusuales después de todo. En otras palabras, no tenemos ni idea si la tectónica de placas es un mecanismo habitual o no.

Incluso aunque se tratase de un fenómeno muy raro, ¿significaría esto que la vida animal es igualmente rara? ¿Es la tectónica de placas el único mecanismo que puede proporcionar beneficios como los expuestos en los párrafos previos? ¿No podría ser que, en este mismo momento, científicos extraterrestres se estuviesen preguntando maravillados por el extraño sistema de su planeta para regular y estabilizar la temperatura global?

Probablemente los últimos...

Como muy bien sabéis muchos de los que sois asiduos de este blog imparto una asignatura homónima en la universidad de Oviedo. Se trata de lo que se denomina "asignatura de libre elección". Esto significa que cualquier estudiante de la universidad puede matricularse, proceda de la carrera que sea.

Hace ya, nada más y nada menos, 8 años que la vengo impartiendo, desde el curso 2004-2005. Pero desde la implantación definitiva del EEES (Espacio Europeo de Enseñanza Superior) y con él el célebre y polémico Plan Bolonia, las materias con la denominación de "libre elección" no están reconocidas en los nuevos planes de estudios europeos. La consecuencia es que estas asignaturas han empezado a extinguirse lentamente, a medida que se iba incorporando cada año un nuevo curso "boloñés". Como quiera que este curso actual 2011-2012 ya se ha completado la totalidad de los cursos de los que consta el grado universitario en Física, me temo que será también el último curso que podré impartir, compartir y disfrutar de Física en la Ciencia Ficción.

El propósito de este post es dar a conocer, como ya llevo haciendo varios cursos, las direcciones de los blogs de mis alumnos del presente curso. Son poquitos, pues FCF se muere lentamente pero con orgullo. Aquí os los dejo, esperando y deseando que un milagro haga que vuelvan el año que viene, aunque sean menos aún.

• ¿Ciencia o Ficción?
• Ficción Físicamente Factible
• Películas Peliculeras
• Bright side of the moon
• Fisica vs Ciencia Ficcion
• Física en la ciencia ficción
• ¡Con un par de... ecuaciones!

¿Puede un Onix evolucionar en un Steelix?

Los Pokémon son una clase de extrañas criaturas basadas en animales reales o criaturas míticas y mitológicas orientales, cuando no se inspiran en cosas inanimadas y/o legendarias.

Entre sus características más conocidas está la capacidad para evolucionar, es decir, que una de estas criaturas puede, mediante determinados procesos, transformarse o mutar en otra distinta, en principio. Consideraré, en concreto, la evolución de un Onix en un Steelix.
El Onix posee un aspecto físico muy particular, similar a una lombriz hecha de roca. Su longitud es de 8,8 metros y su peso de 210 kilogramos. Se cree que se trata de una criatura hueca por dentro, exceptuando la zona de la cabeza, donde se halla un cerebro imantado. Este cerebro imantado es lo que le ayuda a no perderse en las profundidades de la tierra cuando excava.

Cuando nace un Onix en estado salvaje, se sumerge en lo profundo de la tierra. Allí, diversos minerales se van uniendo a su cuerpo, y la alta presión del subterráneo los comprime, haciéndolo cada vez más resistente. Puede vivir cientos de años, siendo uno de los Pokémon más longevos.

El Onix no se alimenta. Sólo muerde piedras para afilar sus fauces. Las hembras son abundantes, y aún se está investigando cuál es el papel que desempeñan en la reproducción de la especie.

Por otro lado, el Steelix es un ofidio gigante de cuerpo segmentado y compuesto por grandes masas de diamante más o menos esféricas. Este cuerpo está dividido en una cabeza de grandes maxilares y colmillos prominentes que constituye el segmento más voluminoso y pesado del cuerpo y una cola terminada en un cuchillo colosal en el extremo. Vive en un hábitat subterráneo y se puede encontrar en cuevas a las que está perfectamente adaptado gracias a su capacidad de excavación y a su visión subterránea.

Steelix es la forma evolucionada de Onix. Dicha transformación alcanza los 9,2 metros de longitud y una masa de 400 kilogramos, explicándose debido a la presión constante experimentada por el Onix en su hábitat subterráneo.

¿Cómo es posible que un Onix evolucione y sufra una mutación capaz de transformarlo en una criatura tan extraordinaria como es un Steelix? Veámoslo.

En primer lugar, supondré que un Onix está constituido por carbono en estado amorfo, es decir, la forma más común del carbono puro, mientras que un Steelix está hecho de diamante.

En la naturaleza las condiciones físicas bajo las cuales el carbono amorfo se convierte en diamante tienen que ver con la presión y la temperatura (ya os conté esto en alguna otra ocasión). En concreto, la conversión suele tener lugar para presiones comprendidas entre los 4,5 GPa (miles de millones de pascales) y los 6 GPa, aproximadamente; la temperatura puede oscilar entre los 900 ºC y los 1300 ºC. El proceso suele emplear miles de millones de años en completarse.

El siguiente paso consiste en asumir un modelo ideal para ambas criaturas, algo análogo a lo que se hace en el famoso chiste de la vaca esférica. Para ello voy a suponer que ambas criaturas del universo Pokémon poseen, aproximadamente, forma cilíndrica. Conociendo las densidades respectivas del carbono amorfo y el diamante (1950 kg/m3 y 3520 kg/m3) se puede estimar fácilmente el radio de ambos cilindros ideales: 6,24 cm para el Onix y 6,27 cm para el Steelix. Fijaos que son, pues, criaturas muy largas y pesadas pero, en cambio, extraordinariamente delgadas.

El parámetro físico que nos puede ayudar para intentar comprender el proceso de evolución Pokémon es el denominado módulo de Young, del que ya os hablé cuando tratamos con Reed "Mr. Fantástico" Richards. Dicho en palabras llanas, el módulo de Young mide la proporción entre la presión a la que sometemos el cuerpo y la variación relativa de su longitud. Así pues, aunque nos pusiésemos en el caso más favorable para el Onix, es decir, tomando el valor más pequeño de 4,5 GPa visto anteriormente y conociendo el valor del módulo de Young para el carbono amorfo (300 GPa), las dimensiones que debería adquirir nuestro Onix serían de 6,15 cm de anchura y 8,67 metros de longitud. Es decir, muy alejadas del tamaño del Steelix, muy a pesar de que las cifras anteriores proporcionan un volumen del cilindro correspondiente que tiene la densidad del susodicho monstruo diamantino, sin más que mantener su masa en los ya conocidos 400 kg.

Y aquí surge la principal dificultad, ya que si los Steelix constituyen la evolución de los Onix al estar estos sometidos a grandes presiones, ¿cómo es que al comprimirse aumentan sus dimensiones geométricas? Con esta manera de proceder parece obvio que nunca lograremos alcanzar el tamaño preciso, ya que siempre obtendremos uno menor debido a la propia compresión. ¿Qué tal si probamos con otra alternativa?

Bien, elijamos una forma de proceder inversa, es decir, determinemos cuáles deberían ser las dimensiones del Onix para que al someterlo a elevadas presiones en el interior de la tierra se comprimiese hasta los 9,2 metros de longitud y los 6,27 cm de anchura que determinan el tamaño del Steelix asociado. En este caso, las nuevas medidas ascenderían a 9,34 metros y 6,37 cm. Desafortunadamente, estos parámetros arrojan un valor del nuevo volumen de 0,119 metros cúbicos y una masa de 232 kg, algo que tampoco encaja con los requerimientos establecidos. ¡¡Malditos bichos!!

Fuentes:

Can an Onix evolve into a Steelix? T. Glossop, S. Jinks and R. Hopton. Journal of Special Topics, Vol. 9, No. 1, 2010.