Física, ciencia ficción y animales

 

Esta serie de artículos es una recopilación de los que semanalmente publican en el suplemento “Ciberpaís”, Manuel Moreno y Jordi José, sobre los aciertos y fallos científicos de las películas y obras literarias de ciencia-ficción. Recomiendo vivamente leerlos todas las semanas, son estupendos. Aquí recopilo los que hablan de animales, o sobre la física de los seres vivos.

 

 

16.- Jurassic Park III: pisotones descomunales

 

UN RUIDO ENSORDECEDOR surge de las profundidades de la jungla. El suelo comienza a estremecerse. Bajo un crujir de árboles, un colosal dinosaurio carnívoro se abre paso, imparable, entre la maleza. El eco de sus pisadas es una señal de aviso que hiela la sangre de sus ateridas presas...

Los dinosaurios son los protagonistas absolutos de esa trilogía, por ahora, que es Parque jurásico. Estandarte de la extinta raza que dominó, otrora, la Tierra, el tiranosaurio rex ostentaba a buen seguro, por su tamaño y voracidad, el cetro de poder entre los de su estirpe. Temible depredador, una de sus cualidades más emblemáticas era su extraordinaria corpulencia. Enormes y musculosas patas le otorgaban la fuerza motriz necesaria para recorrer grandes distancias a una velocidad considerable.

Patas anormalmente gruesas si se las compara con las extremidades de otras especies bípedas de menor tamaño (el ser humano, pongamos por caso). Un resultado esperable si se piensa en los pesos que dichas estructuras deben soportar: unos 70 kilogramos, para un ser humano medio; entre 7 y 10 toneladas, para un tiranosaurio (véase Ciberp@ís, 26-2-1999).

En esta tercera entrega, y para no ser menos, la banda de Spielberg recurrió a otro gigante, del mismo suborden que los dinosaurios carnívoros (carnosaurus), capaz de plantarle cara al mismísimo tiranosaurio. Se trata del spinosaurio o reptil espinoso con el que abríamos este artículo. Esta increíble criatura, de unos 12 metros de tamaño y unas 10 toneladas de peso, se caracteriza por una alta cresta que surge de su lomo y unas fauces similares a la de un ciclópeo cocodrilo, más adecuadas para su actividad depredadora marina que para enfrentarse a otros dinosaurios carnívoros (como muestra el filme).

Las monumentales huellas de pisadas de las patas de estas criaturas, que aparecen en el filme, resultan verosímiles si se tiene en cuenta la enorme masa de estos seres monstruosos. En todo caso, concuerdan con el tamaño de los registros fósiles hallados realmente. En cambio, no parecen acertados los efectos recreados: el temblor del suelo y la vibración de árboles y estructuras que acompañan el pesado aunque ágil caminar de estos enormes dinosaurios bípedos. La rigidez y solidez de la corteza terrestre requiere perturbaciones mucho más violentas para generar vibraciones de su superfice (ondas sísmicas).

Por ejemplo, los descomunales gusanos de centenares de metros de longitud y decenas de anchura que habitan el desértico planeta Dune, donde transcurre la acción de la película y saga novelística Dune (1984), generan pequeños seísmos en sus desplazamientos. Su ondulante movimiento puede así ser detectado por una especie de sismógrafos clavados en el suelo por el que transitan.

En un divertido artículo publicado en una revista de geofísica, D. Stone se hace eco del potencial bélico de otro patadón descomunal: el propiciado por los más de 1.100 millones de chinos, saltando hipotéticamente al unísono desde la misma altura. Los cálculos de Stone muestran que un salto desde unos 2 metros ¡induciría un terremoto de magnitud 5 en la escala de Richter! Sin embargo, la eficacia de tal arma estaría limitada por los terremotos de enorme poder destructivo que el mero salto produciría... en su propio país.

El físico J. Walker ha señalado que los efectos destructivos del salto podrían amplificarse por resonancia. Para ello, bastaría con repetir el salto cada 54 minutos aproximadamente, que es el tiempo invertido por una onda sísmica en propagarse alrededor de la Tierra.

Una nación atacada podría usar, a modo de defensa, ondas sísmicas que interfirieran destructivamente con las agresoras, aunque para compensar su menor población, sus pisotones deberían ser mucho más energéticos. Cosa que podría conseguirse saltando desde mayor altura. ¿El arma definitiva? Seguramente, no, porque ¿cómo conseguir poner de acuerdo a todo un país para dar un salto en el mismo instante?

 

17.- Para despeñarse, cuanto más pequeño mucho mejor
'El increíble hombre menguante' tiene ventajas

Cuando se halla en su yate en alta mar, Scott Carey se ve envuelto por una extraña nube.

A partir de ese momento, ya nada será igual para él: sufrirá un imparable proceso de reducción de tamaño. El sótano y el jardín de su casa cobran una nueva dimensión. Su propio gato y una araña se tornan enemigos implacables. Lo familiar y lo cotidiano se convierten en algo extraordinario, amenazador y peligroso. Se trata del argumento de un clásico indiscutible, El increíble hombre menguante (1957). Una película que, además de las aventuras y desventuras que correrá por el mundo de lo diminuto, narra la odisea personal y el viaje introspectivo del protagonista. "A veces pienso que es el mundo el que ha cambiado y que yo soy el normal", sentencia Scott.

Contrapunto de los humanos agigantados protagonistas de los filmes El gigante ataca y El ataque de la mujer de 15 metros, este Pulgarcito está también fuera de lugar.

Dejando a un lado el imposible método de reducción de tamaño y los problemas estructurales que surgen cuando se aumentan o reducen las dimensiones sin tener en cuenta las leyes que impone la escala, el perplejo protagonista se vería enfrentado a insuperables problemas fisiológicos.

Lo que para los desmesurados cuerpos de los gigantes son insuficiencias (respiratorias), para el de Scott son excesos. Al alcanzar un tamaño 10 veces inferior al normal, es decir, una talla de unos 17 centímetros, el volumen de su cuerpo sería 1.000 veces inferior al que tenía cuando era un hombre normal, mientras que la superficie de sus pulmones y la sección de sus arterias habrían disminuido solamente 100 veces. El ritmo metabólico de su cuerpo sería unas 10 veces superior al normal. Es bastante probable que el exceso de calor generado lo condujese a la muerte.

Pasada por alto la inviabilidad de este liliputiense cuya talla mengua de una manera lenta, pero inexorable, a lo largo del filme, otros aspectos son dignos de remarcar.

Tal como se ilustra espléndidamente, los goterones de agua que llueven desde el techo se convierten en peligrosos proyectiles para este ser de tamaño apenas ligeramente mayor; aunque su propia pequeñez puede reportarle también ventajas. Mientras que un ratón es capaz de salir ileso de una caída desde, pongamos, un décimo piso, una persona tendrá mucha suerte si sólo se rompe algunos huesos y, lo más probable, es que se mate; por contra, existen muy pocas esperanzas de salvación para un caballo que se precipite desde una altura similar.

Un objeto en caída libre en el seno de un fluido, como el aire, alcanza la denominada velocidad límite cuando su peso iguala a la fuerza de resistencia al avance que opone el aire. Será la velocidad con la que llegue hasta el suelo.

La fuerza de resistencia es proporcional a la forma del objeto y a la velocidad del mismo respecto del fluido. Así, y dado que la fuerza peso depende de la masa del objeto, la velocidad límite resulta ser directamente proporcional a la longitud característica del mismo. Las arriesgadas escaladas que efectúa el diminuto Scott por el sótano de su casa, entre estanterías separadas por insondables precipicios, son menos peligrosas de lo que parece.

En caso de caída accidental, el menguado Scott, al igual que un ratón, alcanzaría el suelo a una velocidad 10 veces inferior a la de un hombre que cayese desde la misma altura y hubiese adquirido también la velocidad límite.

La película, que posee un espléndido, reflexivo y poético final, está basada en la novela El hombre menguante (1956), del interesante Richard Matheson, y cuenta con una imposible y disparatada continuación: La increíble mujer menguante (centímetro más o menos).

 

18.- Spiderman: muchas telarañas, pero de diferente calidad
 

HOMBRES MURCIÉLAGO, HOMBRES X, superhombres a secas... el universo de los superhéroes no tiene fin. El protagonista es ahora Spiderman, el hombre araña. Aunque poca falta le hace: con 40 años a sus espaldas (su primera aparición data de 1962), varias series de dibujos animados y películas, el personaje, diseñado por el dibujante Jack Kirby y desarrollado por Steve Dikto con guiones del autor de cómics Stan Lee, sigue gozando de una bien ganada popularidad.

En su cuarta entrega cinematográfica (Spider-man, 2002), se narra de nuevo la conversión de un adolescente, Peter Parker, en el famoso superhéroe al recibir la picadura de una araña. En el cómic original, se trataba de una araña común radiactiva (?). Sin embargo, ahora (los tiempos cambian) es una araña mutante, alterada genéticamente. La película mantiene el nivel melodramático que ha cimentado la historia del personaje. Ejemplo emblemático de la máxima superheroica: 'Un gran poder comporta una gran responsabilidad'. Spiderman es el prototipo de héroe con problemas (sentimentales, familiares, de salud o económicos) y uno de los primeros adolescentes con poderes sin adulto supervisor (como era el Robin de Batman).

Vapuleado en más de una ocasión por un supervillano como Duende Verde (Willem Dafoe), es un personaje más humano que muchos de los otros superhéroes. Así, si en alguna historieta lo vemos remendando su traje chillón, en esta versión llega a diseñar su llamativa indumentaria.

Además del poder arácnido de subirse por las paredes de los edificios (Ciberp@ís, 11-3-1999), es espectacular el método que emplea tanto para desplazarse de edificio en edificio como para enfrentarse a los malvados o salvar a quien se tercie. Para ello recurre a sus famosas telarañas. También aquí los avances tecnocientíficos han pasado factura.

En los primeros cómics creaba un fluido a base de un polímero de una fibra sintética como el nailon, de extraordinario poder adhesivo, resistente y flexible, que se endurecía en contacto con el aire. Ya en la onda ecologista, la sustancia era biodegradable pues al cabo de un par de horas se disolvía de forma inocua (las arañas reciclan sus telarañas ¡comiéndoselas!). Embutidas en cartuchos, estas telarañas sintéticas eran lanzadas con unos disparadores metálicos situados en sus muñecas que -a diferencia de las pistolas de los héroes, cuya munición no parece acabarse nunca- debía recargar cada vez.

En la película se ha optado por una solución más acorde con los tiempos actuales: la sustancia de sus telarañas es de origen orgánico. Las células de su piel son capaces de producir, de una manera natural, las proteínas de base que constituyen las telarañas que tan profusamente emplea.

¿Si ahora las telarañas las fabrica su cuerpo, de dónde saca el alimento necesario para mantener su ingente producción? Por si acaso, más vale que antes de lanzarse a ejercer de superhéroe se dé un buen atracón. Estas telarañas son muy similares a ese material prodigioso que segregan las arañas reales. Son filamentos muy finos de proteínas (principalmente fibroína) producidas, en sus diferentes variedades, en ciertas glándulas epiteliales del cuerpo de las arañas. Resultan mucho más resistentes que cualquiera de las fibras naturales conocidas e incluso más que otras fibras de altas prestaciones, como el hilo de acero o el kevlar del mismo grosor. Y son sumamente elásticos (pueden estirarse más del 30% sin romperse, dos veces más que el nailon).

Al margen de su empleo, por su finura, en miras telescópicas de instrumentos ópticos y armas, se ha propuesto ya el desarrollo de animales transgénicos (cabras) cuya leche produzca grandes cantidades de esas proteínas a partir de las cuales se podrían obtener fibras de seda de araña. ¿Hablaremos antes de cabras araña que de hombres araña? Dadas las propiedades adhesivas de las telarañas que se enganchan a cualquier tipo de superficie, cabe preguntarse por qué Spiderman no se pega y enreda en ellas. Tal vez su cuerpo esté recubierto de una sustancia aceitosa especial que, como sucede con las arañas, secreta su organismo. Aunque lubricado de esta guisa, ya me dirán cómo consigue nuestro superhéroe besar, en una antológica escena, colgado boca abajo, a su novia Mary Jane.

 

19.-Gamma-ray bursts, Eta Carinae y la amenaza de la vida terrestre
 

AÑO 1995: LOS ASTRÓNOMOS MICHAEL MAYOR y Didier Queloz anuncian el descubrimiento del primer planeta extrasolar, en órbita alrededor del sistema estelar 51 Pegasi. Poco después, nuevos planetas serían descubiertos en los sistemas 47 Ursae Majoris y 70 Virginis. El número total de planetas descubiertos hasta la fecha, allende las fronteras del Sistema Solar, se sitúa en torno al medio centenar. ¿Habitados? Quién sabe...

La posible existencia de inteligencias extraterrestres ha suscitado acalorados debates en el seno de la comunidad científica. Diversas iniciativas, encaminadas a la detección de signos de vida inteligente fuera de nuestras fronteras (con el célebre proyecto SETI a la cabeza), parecen haber fracasado estrepitosamente. La pregunta parece obvia: ¿Estamos solos en el universo? Y si no lo estamos, ¿por qué las formas de vida alienígenas se resisten a ser detectadas? ¿No parece razonable imaginar una Vía Láctea rebosante de razas tecnológicamente avanzadas, poblada por seres como el entrañable E.T., el extraterrestre, cuyo sino sería la colonización de toda la galaxia?

Una reciente e imaginativa respuesta a tal espinosa cuestión (la llamada paradoja de Fermi) es la planteada por los físicos Arnon Dar y Alvaro de Rújula, en una serie de artículos remitidos al servidor internacional de pre-prints astro-ph, disponible en la web xxx.lanl.gov, que tienen como escenario determinados cataclismos cósmicos conocidos como gamma-ray bursts (GRB).

Se trata de erupciones de rayos gamma de alta energía, corta duración (entre milésimas de segundo y mil segundos) y extraordinaria frecuencia (diariamente, se detectan unas tres explosiones de estas características).

Descubiertos de forma accidental por los satélites Vela en 1967, lanzados con intención de detectar las posibles violaciones del tratado de prohibición de pruebas nucleares en la atmósfera terrestre, su origen es todavía fuente de controversia. Entre los candidatos se cuentan diversos procesos físicos asociados con la formación de estrellas de neutrones y agujeros negros, típicamente a distancias cosmológicas.

El impacto potencial de un GRB en las formas de vida terrestre está íntimamente ligado al flujo de fotones y partículas de alta energía que impactarían con nuestra atmósfera. De hecho, se ha llegado a especular con la posibilidad de que los elevados flujos esperados, para el caso de una explosión cercana, dañarían seriamente la capa de ozono e incluso podrían ser responsables de alguno de los episodios de extinción masiva que han sacudido la Tierra, periódicamente, cada 100 millones de años aproximadamente.

Un objeto estelar extraordinariamente peculiar ha llamado la atención de la comunidad científica a este respecto. Se trata de Eta Carinae, una estrella variable, catalogada por Edmond Halley en 1677, cuatro millones de veces más luminosa que el Sol y situada a unos 7.500-10.000 años luz de la Tierra, en la constelación de Carina. Dada su enorme masa, unas 100 veces la masa del Sol, se espera que Eta Carinae explote como supernova en un periodo de tiempo inferior a los 100.000 años, originando el colapso de su estructura central en forma de agujero negro, y eventualmente un GRB. Determinados modelos de explosión de un GRB propuestos por Dar y De Rújula sugieren una ingente emisión de partículas cargadas (rayos cósmicos) cuyo efecto sobre la atmósfera y, consecuentemente, sobre las formas de vida terrestres, sería catastrófico, incluso a nivel subterráneo o submarino.

La probabilidad de que un evento de estas características ocurra en nuestra galaxia, dando como resultado un flujo de radiación predominantemente dirigido hacia la Tierra, se estima en 1 cada 70 millones de años... Cifra peligrosamente próxima a la del promedio entre extinciones masivas que ha sufrido la Tierra. ¿Mera casualidad numérica? O como sostienen Dar y De Rújula, ¿razón por la que no hay nadie más ahí fuera? En ese supuesto, los GRB constituirían una fuente de esterilización de planetas 'infestados' por el virus de la vida...

Así, la vida, impulsada por explosiones de supernova, fuente de gran parte de los elementos químicos que integran el cuerpo humano, tendría un final igualmente violento. Tan azarosos orígenes y destinos quizá expliquen el porqué de la insaciable tendencia humana a la guerra.