Ciencia de Bolsillo

En 1958 entró en servicio el F-105, un avión de combate capaz de alcanzar los 2.200 km/h. En 2005, 47 años después, entro en servicio el F-22, el más sofisticado caza norteamericano que apenas alcanza los 2.450 km/h. ¿Dónde están los aviones hipersónicos prometidos hace tanto tiempo?
Después de hablar de los aviones a pedales ahora toca irse al otro extremo, los aviones más rápidos. Tras la Segunda Guerra Mundial, y el comienzo de la guerra fría en los años 50, se inicio una carrera entre norteamericanos y soviéticos para diseñar y fabricar aviones más rápidos que les permitiesen atacar a su contrincante antes de que pudiese reaccionar. El primer objetivo fue superar la barrera del sonido. Esto se logro primero con un avión- cohete, el X-1, y después con aviones de combate más “convencionales” como el F-100 Super Sabre en 1954. Una estupenda explicación sobre la barrera del sonido repleta de fotos y videos espectaculares puede encontrarse en este artículode CPI.

Pensemos en las impresionantes secuoyas, árboles de más de cien metros de altura. Sus hojas deben recibir agua para poder realizar la fotosíntesis. Sin corazón ni músculos, ¿Como sube el agua hasta las hojas? ¿Y que pasa con ella, una vez arriba?
Todos hemos oído hablar de la fotosíntesis. Es el proceso por el cual las plantas reciben la energía del sol y la convierten en moléculas valiosas para su metabolismo alimentándolas y permitiéndolas crecer. Este mecanismo es la base de la vida en la Tierra pero necesita algo más que luz solar para funcionar. El agua es imprescindible dentro de esas reacciones químicas y es origen del oxígeno que las plantas desprenden. Lo complicado es hacer llegar el agua a cien metros de altura.

Estamos en 1971. Una masiva tormenta de polvo oculta casi toda la superficie del planeta Marte. Una primitiva sonda terrestre, la "Mariner 9" la ha vigilado durante semanas mientras oscurecía al sol y la temperatura de Marte descendía dramáticamente. Sus datos cambiarían la política y puede que toda nuestra historia reciente.

No, nada de lámparas mágicas en esta bitácora. El titulo hay que tomarlo de la forma más literal. Yo pensaba en una vieja lámpara de casa. Inicialmente utilizaba seis bombillas incandescentes como estas. Ahora son de bajo consumo pero ¿hasta donde se puede llegar con los 360 watios que consumían?
¿Cuanta energía puede generar un ser humano? No mucha en realidad. Primero hay que descontar la energía que consumimos simplemente para mantenernos vivos. Es el conocido como metabolismo basal. Serian unos 100 W lo que equivale a una bombilla y media.

Todos hemos visto las imágenes de un ariete golpeando las puertas de una fortaleza. El funcionamiento es simple e intuitivo. Se ha retroceder un elemento pesado ganando energía potencial y cinética de forma que al avanzar de nuevo golpee con fuerza. La inercia es suficiente para destrozar cualquier puerta. Tal vez os sorprenda saber que podemos encontrar algo similar en nuestras casas.
A la derecha tenemos la imagen típica de un ariete que he obtenido en Wikipedia. Pero hay que recordar que cualquier masa con velocidad puede provocar el mismo efecto. En particular, una masa equivalente de agua puede golpear con la misma fuerza que un tronco o una barra de acero. ¿donde buscarla?. Simple. En cualquier tubería larga como las que suministran agua a nuestras casas. De ellas surge el agua con una cierta velocidad que, si mantenemos fijo el diámetro, es la misma a lo largo de todo el tubo. Por tanto, si cerramos un grifo bruscamente tenemos muchos metros de agua moviéndose que deben parar de golpe.

Menudo tópico. Este título sirve para indicar lo imposible... ¿o no? La verdad es que el agua es capaz de sorprendernos con increíbles propiedades. Entre ellas una docena de variedades de hielo diferentes.

El agua es una de las moléculas más abundantes e importantes en la Tierra. Pero, además de abundante, es especial. Para empezar el hielo (la fase sólida) flota sobre el agua (la fase liquida) y eso es algo muy inusual. En casi todos los elementos el sólido es más denso y se hundiría. Gracias a esto el hielo superficial aísla y protege al resto del agua de la congelación. Y llegar la primavera puede calentarse, y descongelarse, más rápido en la superficie que en el fondo. Esto protege a muchas formas de vida acuática que sino morirían.

Navegando por Internet he localizado una estupenda página llamada Cientificos Aficionados donde no solo hablan de ciencia sino que también realizan experimentos. Me ha encantado uno titulado La Peste del Aluminio.

Contiene unas fotografías espectaculares donde puede verse el efecto del mercurio sobre el aluminio que describía en una anotación anterior. El efecto es rápido y el aluminio oxidado forma curiosos montículos sobre la chapa de metal. Merece la pena verse.

Einstein se equivocó. Si, sé que es EL genio de la física del siglo XX. Y que queda mal decirlo cuando acabamos de celebrar el centenario de la teoría de la relatividad. Pero todos han escrito ya sobre eso. Creo que puede aprenderse algo importante recordando no solo los aciertos sino también los errores.

¿Qué distingue a una teoría científica de las opiniones personales, la adivinación, la astrología o la pura especulación? Hay varios criterios, aunque uno muy popular es la hipótesis de falsabilidad de Karl Popper, según la cual deben existir experimentos que permitan intentar probar que la teoría es falsa. Pongamos un ejemplo cercano. La teoría de la gravedad dice que dos cuerpos se atraen entre si con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Y podemos imaginar experimentos que la pongan a prueba. Con bolas de metal o con barcos en el mar, con planetas o con naves espaciales de 500 metros de largo (si existiesen, claro). A la primera excepción, si por cualquier razón dos cuerpos no se atraen hay que revisar la teoría.(1)En cambio, pensemos en la teoría psicoanalítica de Freud. ¿Es posible demostrarque incorrecta? No hablamos de si es práctica, o útil o creíble. No discutimos si mejora los problemas de algunas personas. Simplemente ¿hace alguna predicción que, de ser incorrecta, nos diga que la teoría es falsa? (2)

Pueden golpearnos con una temperatura hasta 28.000 grados centígrados, con un potencial eléctrico de más de 100 millones de voltios y una intensidad de 20.000 amperios. No hay forma de huir cuando pueden perseguirte a 30.000 kilómetros por segundo con trayectorias de más de 15 kilómetros. Pero siempre podemos aprender un poco mas de cómo funciona un rayo y la forma de protegernos.

Ya hablamos hace algunas semanas de las nubes y como se mantenían en el aire las gotas de agua que forman las nubes. El roce constante entre las gotas de agua y los cristales de hielo que suben y bajan provoca la acumulación de cargas electrostáticas en la nube. Los detalles aún no están muy claros y siguen siendo investigados. Pero el resultado final es que las nubes quedan cargadas negativamente en la parte inferior y positivamente en la superior como un gigantesco condensador. Y, como consecuencia, el terreno que sobrevuelan las nubes queda cargado positivamente.

Me ha llegado una invitación de omalaled, autor de la estupenda Historias de la ciencia para seguir este juego y explicar mis cinco hábitos más extraños. Y aunque soy reacio a contar temas personales en esta bitácora voy a hacer una excepción.

Primero: Leo todo lo que me ponen delante. Eso incluye hasta las etiquetas del agua mineral. El lado práctico es que puedes descubrir productos de marca blanca con el mismo fabricante que otros mucho más caros. Basta con comparar el Registro Sanitario, la Agencia de Seguridad Alimentaría tiene un buscador para identificar al fabricante de un producto. Y no puedo dejar un libro a medias, así que cada vez me vuelvo más selectivo con lo que empiezo.

Segundo: Me gusta despertarme despaaaaacio. No me importa madrugar, pero necesito una larga ducha, un desayuno tranquilo y hacer la cama lenta y cuidadosamente. Mientras tanto mi cerebro no funciona ni al 50%. Nada de agresividad, solo un poco de autismo temporal.

Tercero: Empiezo un plato de comida por las partes que no me gusta. Nada de masoquismo. Simplemente me gusta pensar que, en adelante, todo es mejorar.

Cuarto: Lleno el deposito del coche cuando esta a un cuarto como mínimo. Y nunca, nunca, nunca llego hasta la reserva.

Quinto: No continuo las cadenas, aunque agradezco enormemente que se acuerden de mi (gracias Omalaled, no es algo personal). Si es para darme suerte, llenarme de dinero o garantizarme sexo sin limite, me rio y lo dejo pasar. Cuando es una historia falsa, devuelvo el correo. E intento convencer al remitente, con suavidad, del error que supone reenviarlos. Una buena forma es remitirle a esta lista de historias falsas.

Así que ahora tengo que decidir si seguir el juego. Bien mirado no es una cadena, aunque tampoco tengo muchos a quien invitar que no hayan participado ya. Lo dejaremos en una persona y una bitácora, Historietas Variadas del amigo Kamelas. Y mañana, volveré con la anotación de esta semana.