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Cristóbal Pérez-Castejón Ciencia en la ciencia-ficción
Cromopaisaje
Cristóbal Pérez-Castejón




Truenos entre las estrellas

El matrimonio entre ciencia y ficción que se da en el género no siempre discurre por los placenteros cauces de una relación bien avenida. Tampoco es que tenga nada de particular: los requerimientos que impone abordar una historia desde un punto de vista de absoluta coherencia científica son radicalmente diferentes a los que suelen estar asociados al desarrollo de una obra de ficción. Sin embargo, la vieja polémica entre coherencia y entretenimiento continua levantando ardorosos debates y sigue plenamente vigente hoy en día. Dentro de esta discusión casi eterna a veces se producen situaciones bastante curiosas. Por ejemplo, en la película Misión a Marte las escenas de actividad extravehicular en la órbita marciana están tratadas de un modo muy realista. Sin embargo, tras su estreno no faltaron voces que se alzaron quejándose de la falta de rigor de esas mismas escenas... muy posiblemente porque resultaban tan fieles a la realidad que se apartaban demasiado de la imagen que el espectador medio se había creado de lo que debería ser un paseo espacial.

Volando como un ladrillo

En el extremo opuesto también se dan ocasionalmente algunas situaciones sorprendentes. Con el devenir de los años, a la hora de hablar de la coherencia o la incoherencia científica de una película han ido floreciendo una serie de tópicos que muchas veces se recitan como un mantra pero sin pararse a evaluar sus implicaciones reales. Tomemos como ejemplo la aerodinámica de los vehículos espaciales. Una nave diseñada para moverse en condiciones de espacio profundo puede tener prácticamente cualquier forma concebible. En el vacío el rozamiento es despreciable por debajo de ciertas velocidades y las únicas limitaciones que se imponen al casco vienen dadas por consideraciones estructurales o requerimientos del sistema impulsor. Sin embargo, cuando la nave tiene que desplazarse en el interior de una atmósfera densa, la forma comienza a jugar un papel más importante. En esas condiciones no es de extrañar que periódicamente surjan quejas sobre la presunta imposibilidad de volar de las lanzaderas en forma de ladrillo de Star Trek o sobre cómo el Halcón Milenario debería ser tan grácil en el aire como un higo aplastado.

Pero los que se manifiestan tan alegremente contra la aparente incoherencia en el diseño de esas naves no se dan cuenta que de acuerdo con los parámetros del universo en el que se inscriben estas películas, es perfectamente razonable puedan desplazarse en el interior de una atmósfera densa a velocidades arbitrariamente altas. ¿Por qué? Porque en ambos casos se dispone de una tecnología de escudos de deflexión. En esas condiciones, la aerodinámica de la nave no viene determinada por la forma del casco, sino por la forma de los escudos que interactúan con la atmósfera y fijan el comportamiento del conjunto. De este modo, un caza Y con un diseño aparentemente frágil puede moverse con total impunidad entrando y saliendo de la atmósfera simplemente reconfigurando sus escudos deflectores para apartar el aire del fuselaje. Este mecanismo permite que la nave se vea envuelta por un capullo protector dinámico mucho más eficaz que cualquier estilizado diseño de la forma de su casco.

Siempre podría argumentarse que los campos deflectores de marras no existen, y que pretender que una nave como el Halcón Milenario puede utilizar ese procedimiento para salir de la atmósfera a una enorme velocidad es casi equivalente a utilizar la magia para el mismo fin. Pero lo cierto es que si no nos asombramos ni hablamos de incoherencias cuando vemos a esos escudos rechazar los disparos de los cazas imperiales, tampoco tenemos derecho a hacerlo cuando la misma tecnología se emplea para un uso muchísimo más prosaico... pero igualmente aceptable.

Haces de luz brillando en la oscuridad

Algo parecido sucede con el tema de los rayos energéticos. De acuerdo con las leyes de la óptica, es muy difícil ver un rayo de energía viajando por la atmósfera y resulta prácticamente imposible verlo en el vacío. En efecto, para poder ver un haz de luz coherente que pasase frente a nosotros, algunos fotones deberían "escapar" de ese haz, moviéndose perpendicularmente a él, para incidir en nuestra retina. En condiciones normales el número de fotones que cumplen esas condiciones es ínfimo. Solo en presencia de humo, niebla u otros contaminantes atmosféricos, la dispersión del haz es lo bastante elevada como para visualizarlo a simple vista sin demasiados problemas.

A pesar de esto, la afirmación de que es imposible ver el disparo de un arma de energía, como es el caso de un faser de Star Trek o un blaster de La guerra de las galaxias no siempre resulta ser cierta. En su novela Claro de Tierra, Arthur C. Clarke describe una de las batallas fuera de la atmósfera terrestre más realistas y rigurosas científicamente con que nos ha obsequiado la ciencia-ficción. En ese combate, tres naves espaciales atacan a un puesto fortificado situado sobre la superficie de la luna utilizando una combinación de armas nucleares y rayos de energía. En un principio, tanto los disparos de las naves como los del fortín son invisibles a los ojos de los espectadores. Sin embargo, conforme la batalla progresa dichos rayos comienzan a ser perceptibles a simple vista debido a los vapores y al polvo liberado por las rocas incandescentes situadas fuera del escudo de protección de la cúpula. El punto más espectacular de la lucha tiene lugar cuando de repente la fortaleza contraataca utilizando un arma secreta poderosísima: una lanza de luz que, violando todas las leyes de la óptica, asciende desde el centro de la cúpula para llevar la destrucción a la nave insignia de la flota atacante.

El famoso rayo luminoso utilizado por los defensores era un haz de materia extraído del núcleo de la luna y convertida en un plasma supercalentado. Aunque externamente idéntico a un disparo láser semejante a los de La guerra de las galaxias, la utilización de un pulso de plasma presenta muchas ventajas respecto a éstos. Por ejemplo, los efectos en el punto de impacto no solo son térmicos, como en el caso de un láser, sino también mecánicos. Pero lo que resulta más curioso es que un pulso de plasma ya no tiene ningún tipo de limitación para ser visto por un observador en cualquier posición respecto a él, puesto que emite fotones en todas direcciones desde su superficie. De este modo, un haz de plasma tiene un comportamiento visualmente idéntico a los disparos de tantas películas: pulsos cortos, de colores variables, moviéndose a una velocidad aparentemente muy inferior a la de la luz y visibles en la atmósfera y en el vacío indistintamente.

Llegados a este punto se podría objetar que se supone que el disparo de un blaster esta formado por un haz de energía coherente, no por un pulso de plasma. Pero de nuevo las cosas no están demasiado claras. Hace poco, por ejemplo, se presento un arma muy innovadora cuyo funcionamiento recordaba fuertemente a los fasers de Star Trek, puesto que se podía regular para matar o solo aturdir al sujeto alcanzado. Lo más curioso era el método en que se basaba. Un láser violeta creaba un canal de ionizacion entre el arma y el blanco por el cual se hacia pasar una corriente eléctrica. De este modo, se utilizaba un haz de energía coherente para "marcar" el blanco, crear un medio conductor hasta él y hacerle llegar un pulso de energía eléctrica de intensidad variable capaz de derribarle. Lo interesante es que una vez creado el canal de ionizacion y relleno de un plasma conductor, puede ser perfectamente visible. De hecho el método se ha utilizado también con gran éxito como pararrayos: mediante potentes rayos láser se crea un canal conductor a través de la atmósfera por el cual la nube descarga el rayo hasta el suelo. Ni que decir tiene que en el momento en que el rayo ocupa el canal de ionizacion dicho canal se hace perfectamente visible, por mucho que el disparo principal del láser no haya podido ser detectado.

Detonaciones silenciosas

De todos modos, el punto al que casi siempre acaba por recurrirse como paradigma de lo poco serias que son ciertas escenas en el cine de ciencia-ficción es el de las explosiones espaciales. Es un hecho bien conocido que el sonido, tal y como lo percibimos, tiene su origen en la vibración de un medio material. Puesto que en el espacio no hay una densidad de materia apreciable (lo que conocemos como "vacío") parece obvio que en semejante entorno la posibilidad de escuchar algo resulta bastante remota. Este tema esta particularmente bien desarrollado en 2001, una odisea del espacio, en la que el Kubrick nos regala con unas fantásticas secuencias de naves deslizándose por el espacio en medio de un impresionante silencio.

Y sin embargo, una vez más un análisis detallado del problema complica bastante las cosas. Para empezar, no en todos los escenarios asociados a la presencia de vacío es posible afirmar tajantemente que es imposible escuchar una explosión. Por ejemplo, en una escena de la película Wing Commander (que en otros aspectos no es precisamente un prodigio de consistencia) una nave se encuentra posada y escondida en el fondo de un cráter, imitando a un submarino de la SGM. La tripulación escucha angustiada como sus enemigos bombardean la superficie del asteroide en el que se encuentran intentando destruirles. Sonido de explosiones que en este caso concreto resulta perfectamente coherente, puesto que se propaga a gran velocidad por el lecho de roca sobre el que se apoya su nave y desde ahí puede pasar fácilmente al casco y a los oídos de los tripulantes. Algo parecido sucede en la célebre secuencia del ataque final a la Estrella de la Muerte en La guerra de las galaxias: aunque las explosiones derivadas del bombardeo de las fuerzas rebeldes tienen lugar sobre la superficie de la estación de combate, expuesta al vacío, cualquier persona situada dentro de la misma puede percibirlas perfectamente al propagarse el sonido a través del metal de la infraestructura.

Esta es una situación hasta cierto tipo tramposa, puesto que sólo parte de la explosión tiene lugar en el vacío y lo que se escucha corresponde a la interacción con un medio material que sí puede conducir el sonido. Sin embargo, ni siquiera una detonación rodeada de vacío tiene por qué ser absolutamente sorda. En efecto, en determinadas condiciones una explosión puede crear, durante unos segundos, un volumen de espacio en el que la densidad de materia sea distinta de cero. Y si la densidad de materia no es nula el sonido puede propagarse en su interior. Este es un fenómeno bien conocido por cualquier astrónomo: cuando una estrella se transforma en nova o supernova, normalmente aparece una nebulosa de enormes proporciones formada por los gases y la materia en expansión asociada a ella.

Un magnífico ejemplo de este mecanismo de transmisión de sonidos a través del vacío lo encontramos en uno de los momentos cumbres de la película Alien, el octavo pasajero. Con toda la tripulación eliminada por el alienígena, Ripley decide abandonar y destruir la Nostromo, probando suerte en la nave auxiliar de rescate. En una secuencia memorable, escuchamos el despegue de la nave mientras va rodando por el carril de lanzamiento. Uno segundos más tarde, la nave queda en silencio mientras vemos como la Nostromo se va haciendo más y más pequeña detrás de nosotros. Y entonces se producen una serie de detonaciones que son perfectamente escuchadas por Ripley a bordo de la nave auxiliar en la que se encuentra.

¿Cómo es posible tal cosa? Para descifrar este misterio tenemos que analizar la secuencia detalladamente. En el momento de producirse el fallo del sistema de refrigeración en el Nostromo tiene lugar una primera detonación. Esta explosión se escucha en la nave auxiliar como un sonido chirriante que se corresponde con la llegada del frente de la onda de choque de la materia vaporizada. A continuación la nave aparece sumergida dentro de la turbulencia de la nube de restos en expansión, que se escucha como un rugido profundo y produce una fuerte vibración estructural. El ciclo frente de onda / régimen turbulento se repite en varias ocasiones, correspondiendo con la detonación de varias explosiones secundarias.

Lo que esta secuencia nos está poniendo de manifiesto es que, en determinados casos, una explosión no necesita de un medio material sobre el que generar una onda acústica que pueda ser escuchada puesto que el mismo proceso de la explosión es capaz de generar esa onda de presión, bien al alcanzar a la nave desde la que escuchamos la explosión, bien al permanecer ésta sumergida dentro de su radio de influencia. Cuando un objeto de regulares dimensiones se vaporiza en mitad del espacio, toda su materia, convertida en plasma, se expande hacia el exterior desde el punto de la explosión. En estas condiciones, cualquier nave que se encuentre por los alrededores y reciba el impacto de ese frente de materia sufrirá una perturbación que podría traducirse en un sonido e incluso podría captar los sonidos de la explosión original que viajan junto con la materia expulsada por ella siempre que la nube sea lo bastante densa para ello.

¿Cuál es la distancia a la cual puede percibirse una explosión de estas características? No mucha, sin duda. Asumiendo que toda la masa del objeto se distribuyera uniformemente en una corteza esférica de espesor fijo en torno al punto de la explosión, conforme se vaya expandiendo esa esfera la densidad del frente de materia irá decayendo según el cubo de la distancia recorrida. En el caso de una nave espacial estratificada en diferentes cubiertas, como la Nostromo, la detonación no tiene forma esférica, sino circular, debido a que la base de cada una de las cubiertas dificulta la explosión en dirección axial y la favorece en sentido radial. Según este esquema el efecto en el plano de la explosión será mayor, debido a la mayor densidad, pero fuera de él no se percibirá prácticamente nada. En cualquier caso, es perfectamente factible conseguir densidades de materia equivalentes a la de la atmósfera terrestre a docenas de metros de la explosión original.

Este mecanismo puede ampliarse a otro fenómeno a menudo criticado: el que se escuche el paso de una nave espacial. En este caso, la nube de materia en expansión está formada por la pluma de gases asociada al sistema de impulso. En efecto, si la nave se mueve de acuerdo con el principio de acción y reacción, al tener sus motores en marcha mantiene tras de si un volumen de espacio en el que ya no existen condiciones de vacío por estar ocupado por los gases de escape. Si otra nave interactúa con dicho volumen (situándose por ejemplo detrás de las toberas de la primera nave), escuchará perfectamente el sonido de los motores de la nave que va delante de ella mientras esté bañada por sus gases en expansión expulsados. Y, curiosamente, el sonido que se percibiría tendría muchos números para ser parecido al que todos asociamos al paso de un Tie Fighter, por ejemplo.

Epílogo

Es curioso lo difícil que resulta en ocasiones ir más allá del silogismo "el sonido necesita un medio para propagarse -> en ausencia de ese medio, es imposible escuchar un sonido". Para algunos, lo que se escucha en el punto de control no es la explosión, sino tan sólo la llegada de un frente de materia que hace resonar la nave. Para otros, la nebulosa de plasma va demasiado deprisa y se disipa demasiado rápidamente para tener un efecto perceptible. Sin embargo, sólo hace falta un poco de pensamiento lateral para darse cuenta de que en las propias condiciones del problema se encuentra la solución. Al igual que en el caso del faser la creación de un canal iónico permite hacer circular una corriente eléctrica entre el punto de origen y el destino que de otro modo jamás podría pasar (recordemos que el aire es aislante), el frente de materia en expansión de la explosión crea un canal acústico que puede tanto transmitir sonidos de dicha explosión como generar nuevos ruidos en el momento del impacto. Cierto es que el sonido no se parecerá ni remotamente al que escucharíamos en la atmósfera y que desde cierto punto de vista lo que se oye no es exactamente la vibración producida por la explosión. Es posible. Sin embargo, la relación causal entre la explosión y la aparición, al cabo de un tiempo, de un sonido (cuya existencia es incontestable) asociado con ella difícilmente puede negarse. Y, después de todo, ni siquiera en la atmósfera percibimos directamente la explosión, sino tan sólo la onda de presión generada por el aire desplazado por ella. ¿Qué más da entonces que lo que se desplace sea aire o la propia materia del objeto volatilizado?

De todos modos, todo esto no significa que ahora, de repente, todas las películas en las que aparecen situaciones de este tipo resulten ser un prodigio de consistencia. En efecto, siempre habrá situaciones en las que naves de formas absurdas se muevan por la atmósfera sin recurrir a campos deflectores, como en el caso de Brigadas del Espacio. O es posible que un faser se vea en la atmósfera, pero seguirá siendo imposible verlo en el vacío, puesto que el canal de plasma ya no puede crearse a menos que se "inyecte" de algún modo en el haz. Y un altavoz seguirá estando mudo en el espacio, y aunque podamos escuchar una nave que pase sobre nosotros, seguirá siendo imposible hacerlo cuando venga hacia nosotros, antes de haber tenido la ocasión de entrar dentro de su estela de propulsión. En cualquier caso, el objetivo de este artículo es simplemente invitar a pensar al lector sobre tantas cosas que se dan por ciertas sin analizar todas sus implicaciones. Y de este modo quizás la próxima vez que veamos estallar un Tie Fighter en mitad del espacio pensemos que las cosas evidentes y que se dan por sentadas porque lo dicen los libros ni tienen porque ser tan evidentes ni estar tan claras en todos los casos.


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