domingo, 28 de octubre de 2007

Explosiones con estilo

Mamá, ¿me dejas el delantal un momento?

Botas de invierno, mandilón de la escuela al viento, gafas de sol, cinta kamikaze en la frente y los inigualables calzoncillos por encima del chándal, ¿quién no¹ ha intentado alguna vez emular a sus héroes favoritos “volando” del armario al sofá, o en su defecto, volando del armario al suelo? Está claro que la combinación de golpes, colores chillones, luces, pelo, escamas, cuero y pijamas varios ha dejado en nuestra generación una interminable lista de secuelas, esperemos irreversibles. De todas formas, hoy quiero aprovechar la temática heroica para rendir un sincero homenaje al que es, presumiblemente, el menos llamativo de los superhéroes de mi infancia², Gámbito. En una época en la que empezaba a ser necesario guardar las apariencias (lástima de los calzoncillos), logró mantener su condición de héroe con elegancia, estilo y una gabardina muy chula. No obstante, y a pesar de que lanzar cartas de Poker explosivas confiere a su personaje un carácter genuino y único que eleva su nivel de savoir-faire hasta límites insospechados, hay un par de apuntes al respecto que me gustaría aclarar.

1. Y cuando digo “quién no”, quiero decir “espero no ser yo el único”.
2. Batman aparte, ese no tenía poderes, sólo era rico.

Introducción a la termodinámica de Gámbito, 1 crédito

Sería bueno aclarar, a aquellos lectores que desconozcan los detalles sobre el personaje, que Gámbito no tenía el poder de fabricar "barajas explosivas antivillanos" en su tiempo libre, eso pasaría a formar parte de las competencias de MacGyver, el cual es, por cierto, otra de las mayores fuentes de cuestiones sin resolver que el mundo le ha otorgado a la física. Tema aparte, el verdadero poder de Gámbito era la manipulación, a placer, de la energía cinética interna de los objetos inanimados (además de la agilidad sobrehumana, cierta manipulación mental y otras nimiedades habituales en el mundillo). A menudo, utilizaba su simpático don para incrementar la energía cinética interna de una sus cartas, volviéndola inestable y provocando, de esta forma, que la carta explotara al impactar contra otro objeto o tras un prudente periodo de espera¹. ¿Qué significa esto? Vayamos por partes.

La Energía Interna² de un sistema es el resultado de la energía cinética total de las partículas que lo componen (por movimientos de translación, rotación y vibración) así como la energía potencial que existe a nivel molecular debida a la interacción de fuerzas de tipo gravitatorio, electromagnético o nuclear. Convencionalmente, el Calor es la trasferencia de parte de esta energía interna de unos sistemas a otros por medio de reacciones químicas, nucleares, electricidad, magnetismo... (Wikipedia ©) Por ejemplo: cuando se produce una combustión (lo que viene siendo encender una cerilla, pequeños castores) el sistema (la cerilla, aguilillas) cede al medio parte de su energía interna en forma de luz y calor principalmente.

Centrando el tema, cuando Gámbito ve a Superman en peligro (en un hipótetico crossover) y decide utilizar su habilidad para salvarlo de las garras del temible Masacre (se las trae el cómic), saca cinco cartas de la baraja y las convierte en una auténtica "mano ganadora", está, de hecho, aumentando la energía interna de las mismas. Dado que, incluso en los cómics de Marvel , lo más habitual es que se cumpla la primera ley de la termodinámica³, supondremos que les esta trasmitiendo calor de alguna forma. Pasaré por alto el estudio en profundidad de la forma en que logra hacerlo, el metabolismo X y el funcionamiento interno del gen mutante es algo que, por el momento, me supera. De la misma forma, la explosión que sufre en sus carnes el desafortunado masacre, según el comic, no es más que la energía cinética interna almacenada por las cartas que es liberada en forma de luz, calor, movimiento y dolor... mucho dolor.

1. Vease también: "cuenta atrás frenética".
2. Nada que ver con el tigre de los Frosties.
3. En esencia se trata del principio de conservación de la energía. "Cualquier cambio en la energía interna de un sistema será el resultado de algún trabajo efectuado sobre o por el sistema y cualquier flujo de calor que entra o sale del mismo."

Como una novela de Danielle Steele

Vamos a entrar en materia. Es un hecho ("Se puede demostrar..." y tal) que la variación de la energía interna de un sistema produce cambios en la temperatura del mismo (y no, no os voy a contar lo que es la temperatura). Esta relación del calor que se trasmite de unos sistemas a otros con la variación de su temperatura depende de las condiciones bajo las cuales se produzca el proceso así como de las causas del mismo. Por el momento nos centraremos en los cambios en la energía interna que no modifican la composición química o el estado de agregación de la materia a tratar, es decir, los cambios en la energía interna sensible. Pues bien, se puede demostrar (otra vez) que esta relación entre el calor transmitido de un sistema a otro y la temperatura responde a una fórmula, y no os vais a librar de verla: Q = Ce.m.(Tf - Ti), o lo que es lo mismo, el calor (Q) absorbido por un sistema es directamente proporcional a su masa (m) y al incremento de temperatura que se produce en el proceso (Tf - Ti). El coeficiente de proporcionalidad (calor específico) es una constante propia para cada material en cada uno de sus estados de agregación.

Pues bien, después de tal demostración de vasto saber en el campo de la física (espero no haberos parecido pretencioso con ella), establezcamos paralelismos y similitudes entre lo expuesto y el poder de Gámbito. Primeramente, dado que el papel de las cartas sigue siendo papel y, durante el proceso de energización, no se convierte en papel líquido ni en un bocadillo de nocilla (por ejemplo), parece que estamos ante un claro caso de variación de la energía interna sensible (¿o es lupus?), lo cual es de agradecer por su parte porque disparar papel líquido, vale, pero yo un bocadillo de nocilla no se lo lanzo a ningún villano. Siendo así, está claro que la temperatura interna de las cartas aumenta poco a poco conforme Gámbito acaricia suavemente la superficie de la baraja trasmitiendo su energía interna en forma de calor¹. Llegados a este punto, podemos admitir que Gámbito tenga superepidermis, o incluso unos guantes de buzo multiuso como los de Flash², pero lo que está claro es que la resistencia del papel es bastante limitada y su comportamiento a temperaturas elevadas podría dejar mucho que desear.

1. Esta frase está totalmente exenta de contenido erótico. Cualquier parecido es pura coincidencia.
2. Abstenerse lectores ajenos a la clase de FiCiFi de la Facultad de Física de Oviedo.


Sí, pero no tienes ni idea de lo que ligo con esto

¡Vamos a hacer números! Supongamos que la totalidad de la energía que nuestro héroe carga en sus cartas se desprende durante la explosión en forma de luz, calor, movimiento y dolor-mucho dolor. Ya puestos a suponer, supongamos también que el potencial explosivo de cada una de las cartas es, aproximadamente, el de una granada de mano. Es decir, cada una de las cartas libera la energía equivalente a la de la explosión de una granada, energía que le había sido transmitida por Gámbito previamente. Yo pregunto y google contesta:

- Energía desprendida por un gramo de dinamita: 980-1100 calorías.
- Contenido aproximado de dinamita de una granada de mano: 100 gramos.
- Total de energía liberada por la explosión: 100.000 calorías.
- Masa del As de picas: 2 gramos.
- Calor específico del papel: 0,4 cal./g Cº (estimación a partir del Ce de la madera).

Aplicando la fórmula, el resultado final de la estimacion me hace dudar de mi propio razonamiento y reflexionar si vale la pena seguir adelante con el post. La calculadora dice que si el único poder de Gámbito es, efectivamente, incrementar la energía cinética interna de las partículas de un objeto inanimado sin que se produzca ningún cambio de composición o estado en el mismo, para luego liberarla al entrar en contacto con sus enemigos, la temperatura que alcanzaría el As de picas durante el proceso de energización sería 125.000 ºC superior a la inicial. En sentido inverso, teniendo en cuenta que la temperatura de ignición¹ del papel es, aproximadamente, 240 ºC y suponiendo que Gámbito lleva la baraja guardada en una nevera de playa, manteniendo la temperatura de las cartas a 0º, la energía máxima que tendría una explosión sin que el As de picas estallara en llamas quedando reducido a cenizas estaría en torno a las 200 calorías, 0,2 gramos de dinamita a pleno rendimiento, un mini-petardo de feria. ¿Cuál es la respuesta a esta orgía de incoherecias? Por lo pronto, se me ocurren varias explicaciones a cada cual mejor que la anterior.

- Gámbito, en realidad, era un currito fracasado con un poder paupérrimo que se avergonzaba de si mismo y escondía su condición tras una máscara de sensualidad y chulería. Esto explicaría porque ha tenido tan poca repercursión en el mundo mutante de cara al público casual (hasta Bestia, que tenía el poder de ser azul e inteligente, aparecía más en la serie). Encerrado en su propia mentira, no se le ocurrió probar con otros materiales que podrían dar mejor la talla en combate, por lo menos hubiera conseguido hacer algo más de ruido usando canicas, chapas o incluso bocadillos de nocilla , pero no, había que guardar las apariencias. De todas formas, creo que a nivel sexual le fue bastante bien, no se puede tener todo.

- El creador no tenía ni idea del verdadero potencial de su obra y Gámbito, en realidad, encerraba terribles secretos. Puestos a imaginar, es posible que, modificando la energía interna sensible de los objetos inanimados, consiguiera liberar de alguna forma todo su potencial desintegrando por completo la materia que los compone y convirtiéndola en energía². No obstante, pese a que la idea de un Gámbito provocando pequeños cataclismos nucleares a su paso se me antoja interesante, la física relativista es algo que se escapa a mi control y no ahondaré más en este tema.

- La respuesta es 42, sin duda alguna, la más plausible de las explicaciones.³

1. Por cultura general: "Temperatura mínima necesaria para que un material entre en combustión de manera espontánea en presencia de oxígeno".
2. La famosa ecuación "E = m.c²" que ya se ha convertido en un icono y poca gente sabe lo que significa. Según la teoría relativista, la materia no es más que otra forma de energía. Esta ecuación establece la relación entre la masa en reposo de la materia y su energía equivalente.
3. Vease/Lease: La Guía del Autoestopista Galáctico (The Hitchhiker's Guide to the Galaxy).

Y todo este royo, ¿para qué?

Para nada. En último caso, para pasar un rato agradable leyendo razonamientos fuera de toda lógica y tener un pequeño acercamiento a la termodinámica y la física en general. Espero que mi mayéutica para dummies no os haya resultado pesada en exceso y que los verdaderos conocedores en profundidad de la materia dejen sus comentarios al respecto, estoy deseando quedar en ridículo. Nada más, un saludo a todos y hasta otra.

Ender


jueves, 25 de octubre de 2007

Enciendan motores...

- Preparen la nave para velocidad luz.
- ¡No, no, no! ¡La velocidad luz es demasiado lenta!
- ¿La velocidad de la luz, demasiado lenta?
- Sí, ¡vamos a ir a velocidad absurda!

Arranca por fin este blog. Tras algunos problemas técnicos, la tripulación está a punto y el motor de improbabilidad infinita funciona a pleno rendimiento. El objetivo del viaje es explorar el universo de la física utilizando la Ciencia Ficción como disculpa (o viceversa, cada uno que elija sus motivaciones). El oficial al mando de la nave irá dejando constancia en este cuaderno de sus descubrimientos, inquietudes, elucubraciones, ideas y, en esencia, paranoias varias relacionadas con el mundo de la Física en la Ciencia Ficcion. Os animo a todos vosotros, visitantes de planetas lejanos, a participar en ellas.

¡Qué la fuerza os acompañe! ;-)

Ender.