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Veinte años enseñando física con naves espaciales, monstruos y superhéroes

Jordi José y Manuel Moreno llevan más de dos décadas divulgando la física a través de la ciencia ficción. Con ellos es fácil estudiar conceptos como el sonido en el espacio exterior, la energía, los diferentes campos gravitatorios o por qué son imposibles los monstruos colosales o las espadas láser, pero también reflexionar sobre la inmortalidad o la posibilidad de teletransportarnos como en 'Star Trek'.

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¿Serían posibles hacces de luz como los de las espadas láser en la vida real? La física nos da la respuesta (Imagen: Pixabay)

¿Serían posibles hacces de luz como los de las espadas láser en la vida real? La física nos da la respuesta

Una criatura del tamaño de King Kong nunca podría existir en la realidad. Una espada láser, con ese nombre y las características que conocemos, tampoco. Y conversar sobre la inmortalidad o las posibilidades del teletransporte en nuestro mundo daría para varias horas. La ficción es ficción y está ahí para entretener, pero si también puede servir para formar o divulgar, mejor que mejor.

Es lo que hacen con la física Jordi José y Manuel Moreno, dos profesores de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) que llevan más de dos décadas divulgando esa materia a través de la ciencia ficción. Durante todo ese tiempo, han impartido una asignatura en la UPC cuyo objetivo es acercar toda clase de conceptos al público menos experimentado gracias al cine y la literatura. La clase se ha transformado en un MOOC, en castellano y  catalán, que finalizó recientemente su edición de 2016.

Jordi José, profesor de Física en la UPC (Imagen: Cedida por Jordi José)

Jordi José, profesor de Física en la UPC

Además, José y Moreno han escrito varios libros y artículos sobre física y ciencia ficción y hace una década publicaban unas columnas semanales en El País en las que explicaban conceptos teóricos que aparecían en películas, fuesen de estreno ( la fisión nuclear en 'Miss Agente Especial'), o clásicas ( hablar sobre los espejismos recordando el de 'Lawrence de Arabia').

Su aventura comenzó en 1995 con un libro en catalán que incluía problemas para estudiantes de los primeros años de la carrera o de Bachillerato. El editor de la UPC les pidió entonces un nuevo libro en castellano, para llegar a un público más amplio. El contenido debía ser parecido, pero sin problemas o fórmulas y más enfocado al lector interesado en ciencia "no necesariamente con conocimientos matemáticos", cuenta Jordi a HojaDeRouter.com y que podía sentirse atraído por las explicaciones de mundos con gravedades diferentes o un espacio exterior sin sonido, por poner tan solo un par de ejemplos. De ahí surgió 'De King Kong a Einstein: la física en ciencia ficción', donde Terminator y otros mitos del cómic y la literatura se daban cita.

Manuel Moreno, profesor de Física de la UPC (Imagen: Cedida por Jordi José)

Manuel Moreno, profesor de Física de la UPC

La labor divulgativa continuó durante ocho años en El País, con sus columnas sobre ciencia y cine, "siempre desde el punto de vista respetuoso con el cine de ciencia ficción", aclara Jordi, "porque su objetivo, en el fondo, no es dar un curso de Física, sino pasártelo bien y hacer una trama entretenida". La idea era "aprovechar el reclamo que tiene ese medio entre la sociedad para de paso suministrar pequeñas píldoras de ciencia y contribuir al desarrollo formativo".

El último episodio, de momento, es un libro de una colección del mismo diario en el que repasan la ciencia de muchas de las películas actuales, como 'The Martian', la última de 'La guerra de las galaxias' o algunas de superhéroes. "Nos sirve un poco de excusa para ver si todo aquello que se ve en la pantalla es creíble, si podrá llegar a ser algún día o si está en contradicción con algún principio físico".

Ambos eran aficionados desde jóvenes a la ciencia ficción, tanto en cine como en literatura. El destino hizo que se encontraran hace más de veinte años en la UPC, dando clases. "La primera cosa que vimos", recuerda Jordi, "es que en función de qué titulación un estudiante se coge en la universidad, es muy diferente explicar física. En determinadas ingenierías cuya nota de acceso no es para tirar cohetes se nota enseguida que la física se ve más como una herramienta que como un objetivo, una herramienta más o menos complicada que hay que utilizar porque se necesita, pero que en cuanto nos la saquemos de encima mejor”. Para esos estudiantes y para otro tipo de receptores, como el ciudadano medio, está su obra: "Creo que es importante motivar un poco, aproximar la ciencia, ver que te lo puedes pasar muy bien, que te da elementos de reflexión".

Por ejemplo, con los monstruos. El cine y los cómics nos han presentado a King Kong o Godzilla, animales inconmensurables que destrozan a su paso ciudades y vidas humanas. Su tamaño nos deja boquiabiertos, aun sabiendo que es ficción, porque si fuera en la vida real… Ahí están ellos para explicarlo.

Según las leyes de la naturaleza, sería imposible que King Kong o Godzilla pudieran caminar sobre una estructura de dos patas. Estos investigadores lo utilizan para explicar  la ley cuadrado-cúbica de Galileo Galilei: cuando un objeto crece sin cambiar su forma, su superficie aumenta como el cuadrado de una longitud suya, mientras que el volumen crece como el cubo de esta longitud. Así, conforme el cuerpo del monstruo es mayor, el peso crece más rápido y llega un momento en que no puede sostener la estructura (es decir, que el monstruo no se aguantaría sobre sus dos patas).

Se cree que el mayor ‘Tyrannosaurus rex’, el animal más pesado que caminó sobre dos patas, pudo pesar unas seis o siete toneladas. King Kong pesa entre 1.000 y 1.500 y mide entre 120 y 180 metros y Godzilla de 20.000 a 90.000 y entre 50 y 108 metros. Sería muy difícil toparnos con unos orangutanes y dinosaurios del tamaño que el cine nos ha mostrado y que se pudieran mover con total libertad: la ley cuadrado-cúbica lo explica.

Lo mismo le pasaría a las avispas treinta veces más grandes de lo normal que describe H. G. Wells en 'El alimento de los dioses': "Setenta centímetros de una punta del ala a la otra, y el aguijón ocho", escribía el británico. Esos insectos, afirman Jordi y Manuel en su libro, no serían capaces de volar. Aunque los cambios de escala sirven desde hace mucho tiempo para crear argumentos de ficción (entre otras cosas para satirizar la realidad de la época, como sucedía con los liliputieneses a los que conocía Gulliver), en la realidad es todo más complejo.

Las avispas de H. G. Wells, imposibles en la vida real (Imagen: Hugh Honeyman Fuller | Flickr)

Las avispas de H. G. Wells, imposibles en la vida real

En una galaxia muy lejana

Muchas historias de ciencia ficción se ambientan en el espacio exterior, en mundos futuros y remotos al planeta Tierra o en batallas intergalácticas con muchas armas y naves de por medio. Las obras de ficción que plantean todo esto son un buen caldo de cultivo para reflexionar sobre conceptos físicos.

Por ejemplo, el de gravedad. "Alrededor de la Tierra hay muchos mundos de poca gravedad, es decir, no hay nada malo con situar una película en un mundo con poca gravedad", explica Jordi. "Lo que pasa es que entonces has de ser coherente con el entorno en el que se desarrolla la acción". Para este profesor, generalmente la literatura es mucho más cuidadosa en los aspectos relativos a la ciencia: " Muchos de los escritores tienen una formación científica, con lo cual puedes aprender realmente cómo sería la vida si algún día pudiéramos enviar una expedición humana a un pequeño asteroide donde la gravedad es tan baja que de un salto puedes escapar de su atracción gravitatoria".

El cine, sin embargo, "se rige por otras leyes, a veces no escritas" y que llevan a cometer los mismos errores una y otra vez. Y de ahí saltamos a otro concepto popular, el del sonido, relacionado en este caso con las naves espaciales: "Uno sabe que el sonido es una onda mecánica que para propagarse necesita un medio de propagación", como es el aire. Así, en el exterior de una nave no escucharíamos su supuesto zumbido, pues el transporte viaja por el vacío. Solo habría sonido en el interior.

Y si hay unas naves espaciales míticas, sin duda son las de 'La guerra de las galaxias', una saga que también es famosa por sus  espadas láser. Al analizarlas, hay que detenerse primero en el propio nombre: en inglés, 'lightsabers', sables de luz. Distinto nombre, distintas cualidades. "No acaba de estar bien caracterizado de qué tipo de objeto estamos hablando", explica Jordi. "Sabemos que los sables de luz no pueden ser espadas láser, al menos en su versión en castellano, porque un láser es luz que se propaga a su velocidad, a 300.000 km/s. No es tan fácil de parar un láser. Al tener una espada láser de poco más de un metro de longitud, me gustaría saber cómo lo hacen para emitir ese láser y que cuando alcanza la longitud adecuada se pare".

También resulta chocante la consistencia sólida que parecen tener en las películas. Como se puede comprobar en los punteros que se utilizan para dar clase, por ejemplo, esto es algo impropio del láser. Para Jordi, el problema está en traducir el nombre del arma (sable de luz) con una palabra (láser) que habla de otras propiedades. También sería objeto de debate la existencia de depredadores en un cinturón de asteroides, como aquel inmenso gusano de 'El imperio contraataca':

Habitación con el teletransportador y la consola de control en la nave 'Voyager' de 'Star Trek' (Imagen: Wikipedia)

Habitación con el teletransportador y la consola de control en la nave 'Voyager' de 'Star Trek'

Del Halcón Milenario nos vamos a las naves de 'Star Trek'. En concreto, a uno de sus elementos. El teletransportador, capaz de separar la materia e integrarla luego en otro punto en la misma posición (por hablar en términos físicos de lo que sería transportarse de ese modo), sería una utopía en la realidad: "El problema es que a las velocidades actuales de procesamiento, incluso suponiendo que enviáramos información a un giga por segundo, que ya nos gustaría con nuestras ADSL domésticas", el tiempo necesario para reconstituir toda la información que posee el cuerpo humano, "con sus cerca de 1028 átomos", sería superior a la edad del universo.

"La duda está en cuál será el grado o la velocidad a la que transmitiremos información en los siglos venideros, y en particular en la fecha en la que transcurre ‘Star Trek’. Igual sí que para entonces seremos capaces de enviar información tan deprisa", apunta Jordi. " La única pega es si realmente es solo es un tema de velocidad, es decir, si el cuerpo humano es algo más que información: ¿cómo se almacenan los recuerdos? ¿Cómo hace un átomo para saber si forma parte de un corazón, de un riñón o de otra estructura? ¿Dónde está esa información exactamente almacenada?".

Los superhéroes que nos enseñaron sobre energía

Los superhéroes tampoco escapan de sus análisis. Batman o el Capitán América tienen una serie de superpoderes que son ideales para explicar el concepto de energía. Por ejemplo, un puñetazo de Batman no sería un golpe cualquiera en la vida real: "Para alguien con tanta fuerza, el puñetazo que uno recibe deposita una energía colosal en el objeto sobre el que impacta".

Esto, que se cumpliría con el ‘mjolnir’, el martillo del dios Thor y del personaje de cómic homónimo ( un objeto que ha dado como para que muchos científicos barrunten sobre su origen y propiedades), no funciona con otros superhéroes. Es el caso de Flash, uno de los protagonistas del libro de José y Moreno: si es capaz de correr a 900 km/h, ¿por qué luego da puñetazos como los que podríamos dar cualquiera de nosotros? "La energía que disiparía uno de sus puñetazos al moverse rápidamente haría que en una pelea, con un solo puñetazo, tuvieras bastante, porque la víctima saldría disparada a tal velocidad… No necesitarías entablar una batalla a mamporros".

Por otra parte, y volviendo al hombre murciélago, la 'batcapa' de tela no serviría para planear en la vida real: muy pequeña para un hombre tan robusto. Mejor si tuviera la superficie de un ala delta. Aunque, eso sí, en las películas y tebeos extrañamente adopta su rigidez cuando Bruce Wayne, el hombre detrás de la máscara, decide surcar los cielos.  Quizá el truco sea utilizar el material adecuado.

La inmortalidad, a debate

La inmortalidad es otro de los temas que han tratado estos profesores en sus obras. Ahora que se fantasea con la idea de hacer perenne la personalidad en una inteligencia artificial, la física se entromete para hacernos reflexionar. "Aquí hay diversidad de opiniones. ¿Somos información transmitible? ¿Tendremos los mismos sentimientos? Y por otro lado, ¿es esta la vida que uno desea? ¿Vivir eternamente confinado en la caja de un ordenador?", se pregunta Jordi. "Quizá parte del éxito de la humanidad está en ese relevo generacional que hace que nuevas ideas y savia nueva aparezcan, y que gracias a eso el progreso científico vaya aumentando año tras año".

Batman necesitaría una capa del tamaño y la rigidez de un ala delta para planear (Imagen: Paul Hocksenar | Flickr)

Batman necesitaría una capa del tamaño y la rigidez de un ala delta para planear

En definitiva, "la ciencia ficción te permite prever cosas, te permite plantearte dudas… Te permite en cierta manera reflexionar sobre ese progreso científico continuado al que tendemos. Incluso te pica la curiosidad para temas que no son propios de tu ámbito o de tu cultura". La última reflexión va para un producto recién estrenado: 'Luke Cage', la serie de Netflix sobre el superhéroe homónimo de la factoría Marvel. "Lo de la piel irrompible es divertido, pero claro, no hay nada irrompible en el universo", sentencia Jordi. Hasta la próxima lección.

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Las imágenes pertenecen, por orden de aparición, a Jordi José, Pixabay, Hugh Honeyman Fuller, Wikipedia y  Paul Hocksenar

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