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Superhéroes Ciencia

Superhéroes y Ciencia: Superman (7)

por | 26 de octubre de 2008

Y a la kriptonita terrícola

(Continuación). Sí, ha leído bien. Y lo sé. La kryptonita es ese mineral ficticio que aparece en los cómics de Superman de DC Comics.

Sin embargo no ando muy descaminado con el título de esta entrega. Lean si no.

A finales de 2006, geólogos del grupo minero Río Tinto descubrieron en una mina de Serbia, lo que parecía ser un nuevo mineral.

Analizado por científicos del Museo de Historia Natural de Londres y del Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá se confirmó la predicción.

Se trataba de un mineral blancuzco, terroso, relativamente duro, formado por cristales de menos de cinco micras (5µ) desconocido hasta ahora.

Se le puso de nombre jadarita, por haber sido encontrada en una mina de la región de Jadar, al oeste de Serbia, y desde esta pasada primavera puede ser observada en el Museo de Historia Natural de la capital británica.

Hasta aquí todo muy normal y nada justifica su presencia en este blog de ciencia y superhéroes. Nada, hasta ahora. La relativa importancia de esto que les cuento no es, ni siquiera, el hallazgo del mineral.

Se estima que más de treinta (30) nuevos minerales son descubiertos cada año, así que uno más no es relevante. Lo que sí lo es, y mucho por cierto, es la coincidencia entre la fórmula de la jadarita terrícola y la kryptonita kriptoniana.

Jadarita = Kryptonita – Flúor

Estudiada su composición, la jadarita, resultó estar constituida por los elementos sodio, litio, boro, silicio, hidrógeno y oxígeno. Siendo un borohidroxisilicato de litio y sodio, de fórmula:  LiNa(SiB3O7)(OH).

El doctor Chris Stanley, geólogo del Museo de Historia Natural de Londres y uno de sus descubridores, buscó en Internet algún otro material que tuviera una fórmula parecida. No lo encontró, pero a cambio halló algo sorprendente.

Buscaba un vínculo con el cristal borosilicato utilizado para contener los desechos radiactivos, y encontró una coincidencia directa con la kriptonita.

En el cofre que contenía un fragmento de kriptonita verde y que Lex Luthor, el enemigo acérrimo de Supermán, robó de un museo de ciencias, aparecían escritos sus elementos: sodio, litio, boro, silicato, hidróxido y flúor.

Creo que es de la película “Superman returns: El regreso” (2006).

Si se fija bien, la fórmula inventada para el mineral ficticio kryptonita y la que tiene el mineral real, conocido como jadarita, sólo se diferencian en el flúor.

Una sorprendente coincidencia científica, que le ayudarán a comprender lo del título y subtítulo. Pero hay algo más. La semejanza no es única.

Una coincidencia más y el resto son diferencias

Hay otra coincidencia, ésta geográfica. Resulta que la región en la que fue encontrada la jadarita, no está muy lejos del primer lugar donde Lex Luthor, encontró la mina de kryptonita, en la primera película de Superman.

Por suerte o por desgracia, las similitudes se quedan ahí. Entre otras divergencias, además de su (mínima) diferencia en la composición ya comentada, están: la kriptonita es verde, mientras que la jadarita es blancuzca; una es cristalina, mientras que la otra es terrosa y granulada; la kriptonita es radiactiva y la jadarita no lo es.

Y una más. Mientras sólo se conoce, por ahora, una variedad de jadarita, como es bien sabido, la panoplia de derivados alotrópicos de la kriptonita amenaza con volverse enciclopédica. (Continuará).

 

Superhéroes y Ciencia: Aprendiendo de los errores (Segunda parte) [21]

por | 21 de julio de 2008

(Continuación) Y a todo esto, ¿qué decía el superhéroe? ¿Qué pensaba el joven estudiante de ciencias? ¿Cuál fue su respuesta de Spiderman-Peter Parker? ¿También teórica? No exactamente, bien que… Bueno, lo mejor es que juzguen ustedes mismos.
Parece que el bando bueno aprendió mejor

De entrada son conscientes del error cometido, y saben cómo arreglarlo. En el número 2 de Spider-Man Unlimited de 2004, hay una escena que nos hace concebir esperanzas docentes. Es cuando un limpiador de ventanas de rascacielos tiene la desgracia de caer mientras trabaja, y la fortuna de que nuestro héroe se percate de ello, y se lance rápidamente en pos de él.

Dado que parte con una velocidad inicial suficiente -y que adopta con su cuerpo un buen diseño aerodinámico, que reduce el rozamiento con el aire-, en pocos segundos supera la velocidad de caída del pobre hombre, por lo que pronto está a punto de alcanzarlo. Es cuando piensa (cuatro primeras viñetas):

Primer bocadillo: “Y si me balanceo con él agarrado, la diferencia entre nuestros momentos lineales lo partirá en dos”
Segundo bocadillo: “Primero, tengo que ponerme a su misma velocidad. Entonces agarrarlo y balancearme”
Tercer bocadillo: “Lo pillé”
Cuarto bocadillo: “Ahora hebra de telaraña”

Bien. En teoría, ya desde el primer bocadillo, parece que el asunto está resuelto y claro. Es una cuestión de variación de cantidad de movimiento. Ya lo hemos tratado en anteriores entregas [14] y [16], por lo que no incidiremos en ella. Empero…

… no lo está del todo

Resulta que en la práctica queda alguna que otra cuestión que, si bien no llegan a ser las oscuras sombras del deslizador Duende, al menos son grisáceas penumbras arácnidas. Me refiero, por ejemplo, al método con el que consigue igualar su velocidad a la del limpiacristales (segundo bocadillo).

Como sabemos por Dinámica, sometido a la omnipresente fuerza de la gravedad, Spiderman bajará cada vez más rápido (movimiento uniformemente acelerado, MUA), de modo que sólo la existencia de otra fuerza mayor y en sentido contrario al de caída, le haría perder velocidad (movimiento uniformemente retardado, MUR).

¿Quién o qué origina esa fuerza? ¿Cómo lo consigue? ¿Quizás nuestro propio héroe, modificando la forma de su cuerpo al caer, para así provocar un mayor rozamiento con el aire? ¿Quizás rozando parte de su cuerpo (por ejemplo los pies, véanse viñetas) con la pared del rascacielos mientras cae? ¿Una combinación de las dos? Puede ser. Porque, en cualquier caso, la resultante de las fuerzas (gravitatoria y de rozamiento) podría tener sentido opuesto al de caída y frenarlo. Pero en el cómic no dice nada, de ahí lo de la primera penumbra. Que no es la única.

Más penumbras

También está lo de la forma en la que lo agarra. En la última viñeta se puede ver, que no todo el cuerpo del trabajador está fuertemente asido por el superhéroe. Y esto es un grave inconveniente ya que esa parte no sujeta del cuerpo, sí sufrirá una tensión importante (hay que considerar el extra dinámico que supone el efecto centrípeto, entrega [12]), causante del cambio de momento lineal y posible origen de alguna lesión al “limpia”, como ya ocurriera con la desdichada Gwen (entrega [17]). Un mal asunto, aunque no el peor.

No debemos olvidarnos de la supuesta superfuerza del brazo de Spiderman, que es el que sostiene y balancea a ambos, por el simple hecho de haber sido picado por una araña ¿Recuerdan la ley cuadrado-cúbica de Galileo? Más que grave, éste puede ser un inconveniente insalvable que habrá que tratar a fondo en otra ocasión.
Y por último, en esa misma viñeta, Spiderman, le hace a su acompañante un comentario poco acertado.

Quinto bocadillo: “Agárrate. Estaremos en el suelo en un pis-pas”

O antes de que cante un gallo, como se suele decir también. Un error de cálculo. Lo digo porque si, para simplificar, consideramos al sistema hebra de telaraña-cuerpos un péndulo simple de longitud cincuenta metros (50 m), su periodo de oscilación vendrá dado por la expresión:
que en nuestro caso tomará el valor, si g = 10 N/kg, de : T = 14 s

Es decir, que tarda catorce segundos en cada oscilación, por lo que si suponemos que, debido al rozamiento pendular, al menos darían unas diez oscilaciones antes de pararse (un cálculo a la baja), esto significa que tendrían que transcurrir entre dos y tres minutos para que la pareja tocara suelo. Lo que no es precisamente un pis-pas.

Máxime si ese tiempo lo mide uno cuando se está balaceando a una altura de varias decenas de metros, abrazado con toda su fuerza a un desconocido que, para colmo, va vestido con una ajustada malla azul y roja y lleva una máscara por tocado, cubriendo su rostro. Una cuestión de tiempo relativo que diría el físico. (Continuará).

 

Superhéroes y Ciencia: Aprendiendo de los errores (Primera parte) [20]

por | 14 de julio de 2008

(Continuación) La publicación de la carta del profesor Kakalios en la revista Wizard, con el razonamiento científico de la verdadera causa de la muerte de Gwen, fue la primera pero no la única prueba de que el mundo del cómic aprendía de sus errores. También se montaron en el carro de las correcciones los propios protagonistas, aunque con suerte desigual.

El primero que dice haber aprendido

Dos años más tarde de la carta, en agosto de 2002, y en el número 45 de Peter Parker: Spiderman, era el malvado Duende Verde el que se apuntaba al grupo de “neoestudiantes de ciencias”, en este caso de Física. Pero como gran supervillano, sus intenciones no les iban a la zaga y éstas eran perversas y malevas.

Como quería dañar a Spiderman, aunque sólo fuera psicológicamente, no se le ocurrió otra cosa que mandar a los medios de comunicación un vídeo grabado de la caída y muerte de Gwen. Un vídeo que Peter tuvo que ver en la televisión, en la soledad de su cuarto. Solo, como siempre. Desgarrador.

Con él pretendía un doble propósito. De un lado, mostrarse como inocente de esa muerte, como si no lo conociéramos y supiésemos lo que hizo. Y de otro, dejar al superhéroe como un estúpido e inexperto salvador. Por si no puede leer en el bocadillo de la imagen sus palabras, les transcribo el mensaje duendil.

Primer bocadillo: “Al darme cuenta de que la chica había caído, corregí el rumbo de mi deslizador en un intento por salvarla. Empecé un descenso inmediato”

Segundo bocadillo: “Pero antes de que tuviera posibilidad de alcanzarla, el Hombre Araña hizo algo increíblemente estúpido: a pesar de la velocidad de su caída, decidió atraparla con esa red de goma suya. En el instante siguiente su cuello crujió como una rama podrida”.

Tercer bocadillo: “Si yo fuese el marido o novio de esa chica, nunca perdonaría a ese maniático enmascarado por lo que hizo. Spiderman mató a esa pobre chica, tan seguro como que yo estaba allí antes que usted”.

Como pueden ver sus intenciones no dejan lugar a duda. Quería hacer daño y sabía dónde y cómo hacerlo. Por eso hurgaba allí donde la herida iba a sangrar más. Pobre Peter. Sí, parece que el criminal había aprendido la lección.

Pero bien visto

No es así. Si se fijan bien en sus palabras, en ningún momento especifica cómo la pensaba salvar. No, no dice nada. Si quieren que les diga mi opinión, no tengo nada claro que el Duende supiera cómo hacerlo. Demuestra que se ha dado cuenta de su inicial ignorancia física -la de que por el mero hecho de caer, una persona muere-. También de que la súbita parada que Spiderman le origina a Gwen al atraparla, con la consiguiente variación de su cantidad de movimiento, es mortal de necesidad.

Sí, pero él no ofrece ninguna solución acorde a la ciencia, para su salvación. Algo de teoría y nada de práctica, ésa es la única aportación del volandero verde. Quedan por tanto deslizantes sombras sobre sus conocimientos científicos. No hay que olvidar que es un genio, pero del mal. Un científico demomaníaco.

Música y cómic

No es que pretenda fundamentar una tesina, sobre la posible influencia del cómic en la música independiente, pero lo cierto es que la doble puntada musical de la entrega [18], ha tenido continuación. He detectado otra referencia a Spiderman en un tema del “indie pop patrio”. Se trata de “Un buen día”, la segunda canción del disco “Unidad de desplazamiento” (2000) de Los Planetas. Ahí tienen la estrofa de marras:

He estado durmiendo hasta las seis
y después he leído
unos tebeos de Spiderman,
que casi no recordaba.
Y he salido de la cama.

(Continuará)

 

Superhéroes y Ciencia: De “nerd” a superhéroe pasando por “wrestling” [19]

por | 6 de julio de 2008

(Continuación) La controversia sobre si lo que mató a Gwen fue la caída gravitatoria o la red arácnida, pervivió entre los aficionados a los cómics hasta finales del siglo XX. Buena prueba de ello es que el ejemplar de enero de 2000 de la revista Wizard, la mostraba como una de las grandes cuestiones sin respuesta todavía.

Lo que hizo que el profesor James Kakalios mandara a su editor una carta, donde daba cumplida y científica respuesta a tan luctuoso asunto. La mataron entre la maldad del Duende Verde, la inexperiencia rescatadora de Spiderman, el despiste físico de Peter Parker, eso sí ambos de forma involuntaria y, qué duda cabe, las inexorables leyes de la naturaleza física. Nadie dijo nunca que ejercer de superhéroe fuera fácil. No. Y máximo cuando se es un “nerd”.

De “nerd” a…

“Nerd” es un término usado en la ciencia ficción, especialmente en la estadounidense, y que en su connotación negativa se emplea para designar a personas inteligentes, con altas calificaciones académicas, pero con un carácter tímido y retraído. Unas particularidades que les hacen ser poco sociables y, por ende, el centro de las burlas de los demás. Eso es lo que es Peter Parker en el instituto.
Huérfano de madre y padre, escasamente popular, apocado, con apuros económicos, indeciso. Poquita cosa, vamos. Y encima lleva gafas de concha y prefiere estudiar ciencias antes que jugar al fútbol. Lo que aquí decimos un empollón. O sea, sin remedio. Por eso el capitán del equipo de fútbol se mete con él y las chicas no le hacen ni caso. Ni la dulce compañera de estudios Gwen, ni la picante vecina Mary Jane. Nadie.

Sólo tiene un amigo, Harry Osborn, otro que tal anda aunque éste por otras causas ya sabidas. Pero que hacen bueno lo que se ha dado en llamar el ‘Síndrome de Peter Parker’, que por no extendernos lo resumimos en una frase: “El mundo es un pañuelo”. Toda una sinopsis de las andanzas del homo-arácnido.

“wrestling” para…

En estas estamos cuando la famosa araña -otrora radiactiva, ora mutante genética- va y le pica. Y con la picadura, los fenomenales superpoderes: lanzar telarañas, subir por las paredes, tener una fuerza descomunal proporcional a la de las arañas, poseer un sexto sentido avisador de peligros, etc. De joven enclenque a poderoso superhumano, por la simple acción de una picadura ¿No es maravilloso? ¿Qué habría hecho usted en esas circunstancias? Pues muy probablemente lo que hizo él: aprovecharse de ellas en beneficio propio ¿Y cómo?

No sé usted, a nuestro hombre no se le ocurrió otra cosa que dedicarse a la lucha libre, al “wrestling”, para ganar dinero. Claro que se tuvo que poner a tono con la parafernalia de ese mundo: se hizo un disfraz y se puso de apodo “El asombroso hombre araña”. Bueno, estas cosas son así.

Por supuesto que ni asomo de pensar en defender la justicia o librar al mundo de pillos y truhanes ¡Como si no tuviera él suficientes problemas! La caridad bien entendida empieza por uno mismo, dicen.

…llegar a superhéroe

Es lo que pensó cuando, a la salida de un combate, pudo detener a un ladrón que huía y no lo hizo. Una fatal circunstancia que desencadenó el nacimiento del superhéroe, ya que ese mismo ladrón resultó ser el posterior asesino de su tío Ben en un desgraciado robo. Es en esta fase de la evolución del personaje, cuando nace otra de sus frases famosas, la preferida de su tío: “Todo gran poder conlleva una gran responsabilidad”. Es cuando se percata de su razón e importancia, y decide poner el primero al servicio de la segunda. Dedicará su vida a combatir el crimen. Lo que en la ciencia psicológica llamarían una “paradoja de la adolescencia”.

En esencia éste es el origen de nuestro superhéroe y, estarán conmigo que no es, ni por asomo, parecido al de otros ya conocidos. No es uno cualquiera, al uso. Si acaso puede tener puntos en común con Batman, pero nada que ver con su componente onírico. Spidey es más normal, más de andar por casa.

Un inciso científico

Al comentar más arriba los fantásticos superpoderes, he citado el de tener una fuerza descomunal proporcional a la de las arañas. Y no debo escribir un renglón más sin hacer una precisión. Si una araña que mide de alto unos 2 mm, es capaz de saltar 1m de altura, lo que viene a ser quinientas (500) veces su tamaño, Spiderman, que mide, pongamos 1,70 m, podrá saltar 850 m ¿Mucho, no?

No tengo en el momento que escribo estas líneas los datos delante pero, para mí que, ni Superman. Habrá que echar números. Pero no es ésta la precisión que quería hacerles, al fin y al cabo sólo es ciencia-ficción. La cuestión es saber si se trata de buena ciencia-ficción. Ya conocen mi manía de meter la ciencia en todo.

¿Tiene algo que decir la “ley cuadrado-cúbica” enunciada en 1600 por Galileo Galilei? (Continuará).

 

Superhéroes y Ciencia: De la muerte de Gwen Stacy (Sexta Parte) [18]

por | 29 de junio de 2008

(Continuación) Dejamos al atribulado superhéroe con su más que comprensible dolor anímico por la pérdida del ser amado, y su no menos incomprensible ignorancia física del fenómeno mecánico causante de la muerte. Lo hacemos para centrarnos en la reacción de los lectores.

Que la muerte de Gwen -guapa, cariñosa, inteligente,… la novia perfecta para muchos-, a manos del Duende Verde representó, en ese momento, un duro golpe moral para todos los seguidores del cómic, ya hemos dado cumplida cuenta. Ahora bien, ¡qué ha quedado de ese dolor, con el paso del tiempo!

Pues la verdad que no mucho. Al fin y al cabo sólo es ficción y, en la vida real, cada cual tiene ya sus propias cuitas. Aunque rebuscando he encontrado un par de detalles musicales, más o menos actuales.

La canción de Gwen

Es un balada dedicada a su muerte de título: ‘Gwen Stacy’. Aparece en el primer disco (2003) de La Costa Brava, titulado ‘Déjese querer por una loca’. Ni que decir que su autor es un lector de cómics desde pequeño y que los heredó de su hermano mayor. Como muchos. Cuenta que la compuso una tarde de 1998 con su guitarra y que la grabó en un “cuatro pistas”, ya me entienden. Desde entonces la lleva en sus conciertos. Creo que no he comentado que Gwen hizo su primera aparición en The Amazing Spider-Man #31 (diciembre de 1965), con su rubio cabello rubio y aspecto de niña buena. La letra dice:

Gwendy al caer no pudo aguantar el shock,
y fui vencido por primera vez.
Colgada en mi red no pudo aguantar el shock
y bajo un puente todo terminó.
Gwendy al caer,
Gwendy al caer…
El Duende escapó llevándose la mitad
de mi vida en su patín.
Todas mis victorias no tienen ningún valor
desde que fui vencido por primera vez.
Gwendy al caer,
Gwendy al caer…

Un nombre de mujer para una canción. Algo relativamente frecuente en el mundo de la lírica. Ya no lo es tanto que el nombre se emplee para un conjunto musical. Como es el caso. Hay una banda de Hardcore Metal, fundada en el año 2004 cuyo nombre es Gwen Stacy. No sé mucho de su música, creo que son estadounidenses. Ignoro también el motivo de llamarse así. Lo siento.

Hilos de seda, enlaces de hidrógeno

Recientísimos estudios (abril, 2008) han encontrado la causa de las enormes tensiones que son capaces de aguantar los hilos de seda de las arañas. Tiene que ver con la configuración geométrica de las proteínas que constituyen los débiles enlaces de hidrógeno que estructuran los hilos.

Cuando se agrupan en racimos o nudos de tres o cuatro de estos enlaces de hidrógeno, la resistencia de toda la estructura se hace sorprendentemente grande. Mucho más que el acero. Pero han de ser racimos de tres o cuatro. No de uno o dos enlaces. Ni más de cuatro. En ambos casos la resistencia de la estructura se reduce bastante. Se desconocen los motivos. Por lo que hay que seguir investigando.

Este nuevo conocimiento, de cómo la configuración de una proteína incrementa la fuerza de un material, podría ayudar a crear otros nuevos con multitud de aplicaciones. También podría tener consecuencias sobre las investigaciones acerca del tejido muscular y de las fibras amiloides presentes en el tejido cerebral.

Parece ficción pero no lo es. Y aunque lo fuera, la ficción es como una tela de araña. En todo momento está sujeta a la vida, pero casi siempre de una forma ligera. Ligera pero perceptible, hay que aprender de los errores. (Continuará)

 

Superhéroes y Ciencia: El Increíble Hulk [1]

por | 23 de junio de 2008

O La Masa como empezó a ser conocido en España este nuevo superhéroe, quizás el más bestial de todos los nacidos en la factoría Marvel. Sus padres literarios -los mejores del momento, el escritor Stan Lee y el dibujante Jack Kirby– lo incorporaron al mundo del cómic en el número 1 de The Incredible Hulk, en mayo de 1962 ¡Qué tiempos!

Lo cierto es que es un superhéroe con poco atractivo físico y, menos aún, psicológico. Una mole de color verde “fosforito”, con un comportamiento un tanto infantil y que se mueve como elefante en cacharrería. Ya entienden. Por donde pasa arrasa. Un destroza todo. Pocos ingredientes, ya ven, para un superhéroe. Pero es que no hay más.

Bueno está lo del “alter ego”. El inteligente y enclenque científico, Bruce Banner, comparte protagonismo con el elemental y verde gigantón. Como un sosia del dicotómico ‘El extraño caso del Dr. Jekyll y Mr. Hyde’ de R. L. Stevenson. Un hilo prometedor del que habrá que tirar.

Origen de los superpoderes

Nacido en pleno dominio social de la física nuclear, la causa de los superpoderes resulta ser, una vez más, algún tipo de radiación. En este caso los más que archiexplotados en el universo Marvel, rayos gammas, ahora producidos en un experimento militar y a los que, por fortuna o desgracia, el Dr. Banner se ve sometido. Como consecuencia de ello lo de siempre. Sufre unos sorprendentes efectos radiactivos cada vez que, y sólo cuando, se irrita. Sí, sólo cuando está furioso. Y este detalle, es de justicia reconocerlo, es novedoso. Muy novedoso. Volveremos sobre él.

Con el fenomenal cabreo se convierte en un hombretón que sobrepasa los dos metros (2 m) de altura y unos novecientos kilogramos (900 kg) de masa. Lo que no está nada mal, teniendo en cuenta que el escuchimizado científico apenas llega al 1,70 m y los 70 kg. Por supuesto su fuerza es extraordinaria, lo que le permite realizar proezas increíbles.

Recorre distancias kilométricas de un solo salto; les estoy hablando de pegar un salto de más de mil quinientos kilómetros (1500 km), como de Sevilla a …, ¿demasiado, no? Levanta cuerpos de masas inimaginables e imposibles para un hombre; en cierta ocasión aguantó sobre sus hombros toda una cordillera, ¿lo pueden creer? O lanza carros de combate a kilómetros de distancia, como si fuera un lanzador de martillo en atletismo. Una pasada de fuerte. Y no queda ahí la cosa.

Más superpoderes

Cuando choca las palmas de las manos lo hace con una violencia tal, que produce una onda de choque capaz de destrozar cualquier cosa que se le ponga por delante. Un fenómeno físico interesante de estudiar. También destaca su increíble resistencia al daño físico. Soporta los disparos de un cañón de gran calibre y sobrevive a bombas antitanques. Además posee una gran capacidad para tolerar las temperaturas extremas, desde -129 °C hasta unos 5000 °C, sin síntomas de congelación ni abrasión.

Incluso puede sobrevivir en el vacío del espacio, durante cortos períodos de tiempo, sin sufrir cansancio. Y curar partes de su cuerpo, perdidas o dañadas, de forma rápida y eficiente en cuestión de minutos; como una regeneración de tejidos acelerada. Al igual que ocurre con su fuerza física, este factor de recuperación aumenta cuando está enfurecido. Por otro lado, su sistema inmunológico es tan fuerte que le hace inmune a todas las enfermedades e infecciones existentes.

Como pueden ver, no son pocos los fenómenos a los que la ciencia ha de encontrar respuesta. Si es que la tienen

¿Qué dice la ciencia?

Pues que así, del tirón, son muy pocos los superpoderes que se podrían justificar, aunque fuese mínimamente. Empezando porque, como ya comentamos en Los Cuatro Fantásticos, hay que negar la mayor. Someterse a una elevada dosis de radiación gamma, en absoluto puede reportar beneficio alguno a nadie. Las mutaciones que producen en las moléculas de ADN, contenedores de la información genética de las células, son impredecibles pero siempre mortales y nunca con los efectos asombrosos que les ocurren a superhéroes y supervillanos del mundo del cómic. Para eso son de ficción. (Continuará).

 

Superhéroes y Ciencia: De la muerte de Gwen Stacy (Quinta Parte) [17]

por | 15 de junio de 2008

(Continuación) En el Teorema de Variación de la Cantidad de Movimiento está basada una de las medidas protectoras que llevamos en nuestros rápidos automóviles: el airbag. Un dispositivo que -cuando está inflado, y dada su capacidad para deformarse- aumenta el tiempo en el que la cabeza es frenada por el volante, tras sufrir nuestro vehículo un choque imprevisto. Lo que disminuye la fuerza que ejerce sobre la misma, haciendo que éste no sea mortal.

El gran tamaño del airbag posibilita también que la presión que va a sufrir nuestra cabeza disminuya, al distribuirse la fuerza del choque por todo él (P = F / s). Lo que implica un menor riesgo de heridas para nosotros.

No obstante, en muchos accidentes automovilísticos, la velocidad del impacto es tan alta que, a pesar de estas medidas (hay que tener en cuenta también el cinturón de seguridad), el conductor suele quedar conmocionado o inconsciente. Pero no muerto. Menos es más.

La segunda de Newton a Gwen

Resulta sencillo calcular la enorme deceleración que sufre la novia de Spiderman. Si suponemos que la telaraña sólo dispuso de medio segundo (0,5 s) para detener su caída y que ella lo hacía con una velocidad de ciento sesenta y un kilómetros a la hora (161 km/h), por definición de aceleración:

vo = – 161 km/h = – 44, 72 m/s
v = 0 km/h = 0 m/s
Δt = 0,5 s

a = 0 + 44,72 / 0,5 = 89,44 m/s2 xxxxxxxxa = 9 · g

Una aceleración nueve veces más intensa que la de la gravedad terrestre (g = 9,81 m/s2). Cosa seria en Cinemática. Y no menos en Dinámica. La fuerza que tuvo que ejercer la telaraña y, por la Tercera de Newton, sufrir el delgado cuerpo de la joven (m = 50 kg) fue, según la Segunda de Newton:

F = m · a = 50 · 89,44 = 4472 N

Una fuerza considerable si tenemos en cuenta que es nueve veces su propio cuerpo (500 N). Demasiado para su frágil anatomía y causa, en definitiva, del científico “SNAP” de su cuello. Una desgracia inevitable, dadas las circunstancias. Fuerzas de ese orden, nueve veces el de la gravedad, son difícilmente toleradas por un organismo, lo que no significa que no se pueda conseguir. De hecho se han realizado experimentos en los que el hombre ha sobrevivido a fuerzas de hasta 40 · g. Claro que estaba especialmente entrenado y se tomaron todas las medidas de seguridad imaginables.

Como en el boxeo o el tenis

También en la práctica de estos deportes se pueden apreciar algunos de los conceptos físicos reseñados. Empezando por el boxeo, uno de ellos es la presión, que está relacionado con el tamaño de los guantes. Su gran superficie hace que la presión que ejercen sobre el rostro de un púgil disminuya, produciendo la menor de las heridas, a pesar de la gran fuerza empleada. Para una fuerza determinada, conforme mayor sea la superficie sobre la que se hace, menor es la presión que ejerce y por tanto sus efectos.

Los boxeadores, en la forma que tienen de recibir los puñetazos, también hacen uso del Teorema de Variación del momento lineal. Suelen girar la cabeza en el sentido en el que les llegan los puñetazos. De esta forma aumentan el tiempo de contacto entre el puño del contrincante, que llega con velocidad, y su cara, que termina por pararlo y sufrirlo. Al aumentar aquél, disminuye la fuerza que sufren. Una buena táctica boxística, con fundamento físico.

Otro tanto de puede decir del tenis y demás deportes de pala, en los que se aconseja acompañar con la raqueta el movimiento de la pelota, todo el tiempo posible. Con ello se pretende aumentar el impulso (F · Δt ), y hacer que la pelota salga más rápida (m · Δv). Algo bueno para nosotros y no tanto para el rival. Al menos en principio.

Por eso no se comprende la simpleza e ingenuidad del lamento arácnido-humano. (Continuará).

 

Superhéroes y Ciencia: De la muerte de Gwen Stacy (Cuarta Parte) [16]

por | 8 de junio de 2008

(Continuación). Por las condiciones en la que ocurre, desde el punto de vista de la ciencia, no hay diferencia alguna entre ser detenido por una telaraña como la de Spiderman, el agua de un río o el duro suelo de una calle. En todos los casos la detención es brusca, es decir, se produce en muy poco tiempo. Y anular esa velocidad, en tan corto intervalo temporal, exige una gran fuerza sin importar que la haga asfalto, agua o cable.

Lo que aquí importa es que se trata de la misma gran fuerza, que tendrá que soportar el esqueleto óseo del cuerpo de la persona que impacta. Un esqueleto que no está diseñado para tolerarla, al menos en su totalidad. Hay en él partes más débiles que otras. De ahí el peligro de las lesiones. Una cuestión de cálculos médicos y biofísicos que, de ninguna manera, puede ignorar el estudiante Parker. Aunque quizás convendría, antes de meternos en ellos, hacer unas matizaciones relacionadas con las superficies de impacto.

Matizando que es gerundio

De la brusquedad con la que se detiene un cuerpo que cae desde cierta altura, cuando interacciona con un suelo sólido rígido, causa de su posible muerte, poco hay que comentar. Más que nada por lo evidente que es y lo intuitivo que nos resulta. Decimos que el suelo es muy duro. Lo que viene a significar que el tiempo de frenado es muy pequeño, la fuerza a la que se ve sometido el cuerpo demasiado grande y éste se rompe. Nadie se habría extrañado de su muerte, si Gwen hubiera impactado contra el asfalto de la calle neoyorquina.

Respecto al choque con un líquido, por ejemplo agua, hemos de tener presente que cuando se hace con una cierta velocidad, produce los mismos trágicos efectos que el suelo rígido. Es así, aunque no nos resulte tan evidente e intuitivo. La explicación científica nos viene a través del rozamiento hidráulico que sufren los sólidos que se mueven en el seno de un fluido. Aumenta con las velocidades de aquellos, por lo que el tiempo que tardan en pararse es bastante menor que el que se podría pensar. Y más mortal, por tanto, su efecto.

Lo mismo podemos decir del frenado con la telaraña arácnida, un cable al fin y al cabo, si bien en este caso se podría considerar su elasticidad.

Considerando la elasticidad

Cuando el sistema que frena a un cuerpo es elástico, su posible extensión (estiramiento o contracción) hace que el proceso de frenado dure más tiempo. Lo que hará que la fuerza que ejerce sobre el cuerpo no sea tan intensa y su efecto soportable por un esqueleto.

Es lo que les ocurre a los que practican puenting. La cuerda que utilizan es elástica y su longitud, incluso estirada al máximo, es menor que la altura del puente desde el que se tiran. Dos características éstas, elasticidad y espacio suficiente, que, juntas, posibilitan que sus cuerpos se frenen con una brusquedad por debajo del umbral que resulta mortal para el hombre.

Lo que por desgracia no ocurre en la aventura que nos traemos entre manos. Quizás por la poca elasticidad de la telaraña -y sobre todo por el escaso tiempo y corto espacio que tiene Spiderman para detenerla-, su intento salvador resulta infructuoso. No sólo no la salva, sino que es causa directa de su muerte. Para cualquier mortal, una dura carga con la que vivir. Más si eres un superhéroe, con lo que eso conlleva.

Teorema de Variación de la Cantidad de Movimiento

Desde el punto de vista de la Mecánica, el Teorema de variación de la cantidad de movimiento, da una respuesta clara.

F = Δp / Δt a;aa F = Δ (m · v) / Δt a;aa F = m · Δv / Δt a;aa F · Δt = m · Δv

Conforme con más fuerza (F) y durante más tiempo (Δt), lo llaman Impulso mecánico, se empuje un cuerpo de masa m más aumentará su velocidad (Δv), conocido como Variación de momento lineal.

O al revés. Para quitarle velocidad (Δv) a un cuerpo de masa m, le hemos de aplicar una fuerza (F) durante cierto tiempo (Δt).

De modo que cuanto menos tiempo tengamos para frenarlo, más intensa ha de ser la fuerza que le apliquemos. Es lo que le pasó al sufrido Spidey. (Continuará)

 

Superhéroes y Ciencia: De la muerte de Gwen Stacy (Tercera Parte) [15]

por | 1 de junio de 2008

(Continuación). Habíamos dejado la entrega anterior en lo inapropiado de la respuesta científico-técnica del binomio Peter Parker-Spiderman. Y eso que es el bando de los buenos. Pues estamos bien. Como consuelo sirva el saber que no queda mejor el de los malos. El que conforman Norman Osborn y su alter ego el Duende Verde.

“¡Idiota romántico!”

Así le espeta el histriónico Duende al atribulado Spiderman: “¡Idiota romántico!”. Una provocación con la que pretende ridiculizarlo por la trágica pérdida, y que no hace más que dejar en entredicho, la formación científica de la que hace gala. Porque continúa diciendo:

“¡Murió antes que tu red la alcanzara¡”
“Una caída desde esa altura mataría a cualquiera… ¡antes de llegar al fondo!”.

Éste es otro para el que la magnitud momento lineal y sus teoremas están de más. Para ellos como si no existieran. Misera física. La respuesta es más propia de gnomos y hadas de cuento infantil, que de un archimalvado duende verde de cómic juvenil.

¿Desde cuando una caída, aunque sea desde 100 m de altura, provoca un shock mortal? ¿Dónde se ha visto eso? Un pensamiento un tanto “verde” para un genio científico como Norman. Aunque sea desde tan alto, ni siquiera la velocidad de caída le sirve de argumento. Sólo hay que hacer los cálculos.

¡Marchando una de Cinemática!

Hagamos el planteamiento más sencillo posible. Supongamos:

– despreciable el rozamiento con el aire (µ = 0),
– una aceleración de la gravedad constante (g = 10 m/s2),
– una trayectoria recta y
– que parte sin velocidad inicial (v0 = 0) en vertical. Aunque Gwen es empujada y adquiere, por tanto, velocidad en su componente horizontal, no la tendremos en cuenta en el cálculo de la velocidad final.

Con estas limitaciones, la desgraciada joven describirá un movimiento de caída libre, recto y uniformemente acelerado (MRUA), cuya velocidad podremos calcular a partir de la ecuación:

v2 – v02 = 2 · g · Δh

con el criterio de signo matemático y tomando el sistema de referencia en la superficie del agua,

v2 = 0 + 2 · (-10) · (-100) = 2000 ► v = – 44,73 m/ s = – 161 km/h

El significado físico del signo menos de la velocidad, es el de indicarnos que el cuerpo se mueve en el sentido tomado como negativo. Que cae, vamos. El valor de su módulo, como vemos, no es nada del otro mundo. Y eso que no hemos tenido en cuenta el rozamiento con el aire, que lo reduce. No insisto más en el cálculo porque, si el mero hecho de caer mata, ¿cómo se explica la supervivencia de miles y miles de paracaidistas, saltadores de caída libre, etc?

No. No tiene sentido. La aprensión que provoca una caída no suele matar a nadie. La caída no es la causante de la controvertida muerte del amor del héroe arácnido, como dice Duende. Éste es otro preámbulo de mala ciencia-ficción. Pero si el fenómeno de la caída no es la causa, ¿qué la mata entonces?

Cuestión de frenada

Ya lo hemos apuntado con anterioridad. La mata el fuerte tirón que sufre su cuerpo, al ser frenada por la telaraña del superhéroe, un instante antes de chocar con el agua. Un mortal frenazo en seco ¡Pero ojo! Si no la hubiera detenido la telaraña de su amado, Gwen, habría muerto por el choque con el agua del río. Otro tipo de frenazo, éste casi en seco, pero igual de mortal.

Aunque no es un hecho muy conocido, la mayoría de las muertes producidas en las caídas desde cierta altura a ríos, embalses, etc no lo son por ahogamiento, sino por la rotura del cuello. La parte más débil del esqueleto humano. Precisamente donde está escrito el famoso “SNAP” (en español sería algo así como “CRAC”) en la viñeta del cómic. Es la onomatopeya del crujido de su cuello al romperse. (Continuará)

 

Superhéroes y Ciencia: De la muerte de Gwen Stacy (Segunda Parte) [14]

por | 25 de mayo de 2008

(Continuación) Después de la científica solución que los guionistas dan a la muerte de la novia de Spiderman, recuerden la onomatopeya justo a la altura de su cuello, llama la atención que en el mismo cómic aparezcan otros tipos de respuestas. Tan distintas entre sí y tan equivocadas todas desde el punto de vista de la ciencia.

División de opiniones (en el cómic)

Es lo mínimo que se puede decir. Lean si no. La que ofrece el Duende Verde puede resultar adecuada en un ser depravado como él (no hay ninguna duda de que es un malhechor de los peores), pero es impropia de una inteligencia tan maleva y preparada como la suya.
Y qué pensar de los lamentos de Peter. Aunque comprensibles como hombre, son totalmente inexplicables como científico. Su sentimiento de culpabilidad le viene de una intuición: fue la brusquedad con la que frenó su caída lo que le causó la muerte. No lo supo prever ¡Vamos, vamos! Lo curioso es que su “desliz científico” es diferente al del Duende, pero tan erróneo como el de él.

Nada que comentar al frustrante papel de Spiderman, incapaz de salvar a la mujer que ama. Nunca hasta ahora un superhéroe había fallado de esa manera. Fue su primera gran derrota y le tuvo que ocurrir, precisamente, con su novia. A partir de ahora, el hecho de ser un superhéroe llevaría consigo el poner a sus seres queridos en el punto de mira de todos los supervillanos. Una preocupación más.

También entre los fans
Mención aparte merece la opinión del público. Por supuesto que la muerte de Gwen fue un trauma para los lectores del cómic. Nunca antes se había matado a un personaje tan importante ¡Era la novia del superhéroe nada menos! Una idea impensable que, sin embargo, se convirtió en realidad. Y que tuvo otras consecuencias. Con Gwen moría también la Edad de Plata del cómic. Nuevos tiempos de oscuridad, antihéroes y batallas, en los que no siempre el bien vencería al mal. A partir de ahora, la victoria estaría del lado de los buenos, siempre que fueran más numerosos que los malos. En caso contrario, ya saben. Lo que no gustó mucho a los lectores aracnitas. Pero ya se sabe cómo son los fans. Quieren lo mejor para sus superhéroes. Esperable, por tanto, lo suyo.

Pues bien, como les adelanté, división de opiniones y errores varios ¿Pero cuáles fueron éstos? Ante este tipo de pregunta, me gusta pensar como el carnicero de mi barrio, cuando dice: “Vayamos por parte”. Pues eso, analicemos cada uno de ellos.

Sorprendente sorpresa
Como bien sabemos, en un desesperado intento por detener su fatal caída, nuestro personaje lanzó una telaraña hacia Gwen, que logra detenerla sólo un instante antes de caer al agua. Y cuando la sube al puente junto a él, descubre entre asombrado y horrorizado que está muerta ¡Pero bueno! Lo del horror es admisible dadas las circunstancias, pero lo del asombro es que no tiene ni un pase.

¿Cómo Peter, un chico tan inteligente y de tan sólida formación científica, puede olvidarse de una magnitud física tan fundamental como el momento lineal o cantidad de movimiento? ¿No recuerda, acaso, sus Teoremas de Conservación y Variación? Teóricamente es increíble. Lo digo porque se estudian en el Bachillerato.

Momento lineal o cantidad de movimiento: p = m · v

Teorema de Conservación: Δ p = 0
(nos lleva a la 1ª Ley de Newton o Ley de la Inercia)

Teorema de Variación: F = Δ p / Δ t
(su singularización conduce a la 2ª Ley de Newton)

Al margen de las respuestas que tengan estas preguntas -no importan ahora mucho-, resulta evidente que el comportamiento de nuestro personaje es impropio del estudiante Parker. Muy impropio.

Y como Spiderman, tampoco es que quede bien. Nada bien. Con tantas y tantas horas de columpiarse en la tela de araña, y con tantos y tantos lanzamientos de redes como lleva, ¿no se pudo imaginar lo que iba a ocurrir? ¿Acaso nunca experimentó un tirón, aunque fuese pequeño, en sus múltiples paseos aéreos? Empíricamente es increíble, se mire por donde se mire. La sorpresa y el error, por tanto, son impropios de ambos. Del científico y del superhéroe. Un preámbulo de mala ciencia-ficción. (Continuará).