lunes, julio 23, 2007

Ni contigo ni sin ti

En esta ocasión voy a discutir una de las joyas que refulgen con más esplendor en mi clase de Física en la Ciencia Ficción. Se trata de Independence Day, el folletín norteamericano dirigido por Roland Emmerich en 1996 y protagonizada por el graciosillo Will Smith y Jeff Goldblum (en su tropecientosmilésimo papel de genio incomprendido). El argumento es de lo más manido: la típica invasión de extraterrestres malvados con ganas de arrasar la Tierra (con lo grande que es el Universo y todos vienen aquí a parar). Para ello, llegan a bordo de una gigantesca nave nodriza, cuya masa es igual a la cuarta parte de la masa de nuestra Luna y su diámetro es de unos 550 km. Se aproxima hasta alcanzar la órbita geoestacionaria (es la distancia a la que un objeto gira con la misma velocidad de rotación de la Tierra, permaneciendo fija su posición sobre un punto de la misma) a 36.000 km de altura. De la gigantesca mole surgen otras naves menores de 25 km de diámetro que se dirigen a las principales ciudades del mundo con aviesas intenciones. Y con esto basta para mis propósitos porque no pienso contaros nada más. En cambio, sí pienso discutir algunas de las consecuencias que conllevarían las cifras dadas arriba.

La primera de ellas tiene que ver con los efectos de marea que provocaría la nave nodriza al aproximarse hasta 36.000 km de distancia de nosotros, es decir, una décima parte de la que nos separa de la Luna, pero con el agravante de poseer una masa solamente cuatro veces menor. La ley de la gravitación universal de Newton permite afirmar que la fuerza de atracción entre la nave nodriza y la Tierra es 25 veces mayor que entre esta última y la Luna. De esta forma, las mareas producidas en nuestros mares y océanos serían realmente espeluznantes. Eso no es todo, ya que, asimismo, provocaría enormes tensiones y fracturas en la corteza terrestre que darían lugar a terremotos. Otro problema menos conocido tendría que ver con la presencia de un tercer cuerpo en el sistema Tierra+Luna, ya que la nave extraterrestre tiene una masa nada despreciable en comparación con las de los otros dos cuerpos que forman parte del sistema. Esto se conoce en física con el nombre de “problema de los tres cuerpos” y no posee una solución conocida en el caso que nos ocupa (sí se conoce cuando la masa de uno de los tres cuerpos es despreciable frente a las de los otros). Lo más probable es que la dinámica (el movimiento) del sistema fuese de tipo caótico, es decir, que pequeñas perturbaciones en las condiciones iniciales podrían desencadenar efectos muy grandes en el movimiento del sistema, quizá haciendo inestables las órbitas.

En segundo lugar, tenemos la cuestión de la densidad de un objeto de semejantes dimensiones, como es la descomunal nave nodriza alienígena. En la película se puede apreciar que su forma es aproximadamente cilíndrica y, deteniendo la imagen en un fotograma, se puede deducir que su altura es casi la décima parte de su diámetro. Así pues, conocemos su masa y conocemos su volumen (el de un cilindro de diámetro y altura conocidos). Por tanto, la densidad obtenida es de unos 2 millones de kilogramos por metro cúbico, o sea, unas 2000 veces superior a la del agua. O vienen de un planeta muy seco o sus naves no son anfibias. No sé si una densidad como la anterior os dice algo, pero resulta que si le echáis un vistazo a la Tabla Periódica de los Elementos, el que tiene mayor densidad es el osmio y ésta resulta ser de 22.600 kilogramos por metro cúbico, más o menos 22,6 veces superior a la del agua. Y eso que he supuesto que la nave nodriza es un cilindro macizo, cosa bastante irreal ya que en su interior debe de haber huecos para albergar a los pasajeros, instrumental, naves de ataque, etc.

Armado con la densidad anterior, puedo determinar la masa de cada una de las naves de menor tamaño (25 km de diámetro) y ésta resulta ser la nada despreciable cantidad de 2000 billones de toneladas (una diezmilésima parte de la masa de la nave nodriza). Y eso trae otro problema muy serio. Cuando uno de esos platos voladores se acerca a nuestras ciudades, la sobrepresión que debe ejercer sobre el aire que se encuentra justo por debajo del cilindro debe ser tal que iguale al peso por unidad de superficie de la propia nave. Resultado: 400.000 atmósferas. Esta sería la presión que habría en el fondo de un océano cuya profundidad fuese de 4000 kilómetros (y su agua tuviese densidad constante). Por si este dato no fuese lo suficientemente contundente, os diré que los cimientos de un edificio no soportan sobrepresiones superiores a unas pocas atmósferas (menos de diez, dependiendo del material en concreto del que estén construidas) y que la sobrepresión del aire a 10 km de una explosión nuclear medianamente “normal” es de unas 5 atmósferas. Ya veis que no es para nada necesario que los alienígenas se lancen alegremente al combate cuerpo a cuerpo (nave a nave) contra Will Smith y sus camaradas patriotas. Les bastaría con acercarse a nuestras ciudades, pueblos y edificios y simplemente colocarse tranquilamente encima. Nos pasaría como a los deportistas inexpertos ante una situación extraordinaria como puede ser una finalísima, no seríamos capaces de soportar la presión (soportar la presión…¿lo pilláis?).

Al final de la película, nuestros amigos norteamericanos, tan eficientes como siempre en los finales de las películas, consiguen infiltrar un virus informático (eso sí, procedente de un ordenador Apple) en los sistemas alienígenas, inutilizando sus campos de fuerza protectores y posibilitando su destrucción. Las naves invasoras se precipitan hacia el suelo, donde caen con estrépito. Hasta aquí la cosa parece muy normal ¿no es cierto? Pero los que ya empezáis a conocerme, seguro que sospecháis que alguna sorpresa os aguarda agazapada en lo más profundo de mi mente analítica y escrutadora. Pues, efectivamente, así es. Si una nave con una masa como la que ya os dije en el párrafo anterior (2000 billones de toneladas) se desplomase desde una altura de unos 2 km, toda su energía potencial se transformaría en energía cinética al contactar con el suelo. Esta energía se calcula multiplicando la masa de la nave por la aceleración de la gravedad y por la distancia desde la que cae, arrojando este cálculo un resultado de nada menos que 10.000 megatones, es decir, unas 500 bombas nucleares medianamente potentes. Pocos sistemas de autodestrucción más eficaces soy capaz de imaginar. Estos alienígenas son mucho más inteligentes que los incautos humanos que intentan derribarlos, sin saber que se están destruyendo a sí mismos.

Finalmente, tengo que daros una decepción, ya que todo lo que os he contado hasta ahora nunca debería de haber sucedido, pues una nave con la cuarta parte de la masa de la Luna, si frenase desde una velocidad tan modesta (para una nave alienígena supermegagigaavanzada) como 40.000 km/h, la pérdida de energía cinética que experimentaría, y que se transformaría en calor radiado hacia la Tierra equivaldría, aproximadamente, a la energía calorífica emitida por el Sol durante unos 38 minutos. ¿Os imagináis tener al Sol a tan sólo 36.000 km de distancia durante 38 interminables minutos?

2 comentarios:

Astur dijo...

Recordé este post ahora mismo, así que los láseres tendrán que esperar un poco....

Klaix dijo...

Impresionante, me quito el sombrero! Plas plas plas plas! (aplausos!). Me encanta la ciencia friki! Tio, tenemos que construir un cohete! XD