LIBROS RECOMENDADOS: LA FÍSICA DE LOS SUPERHÉROES

FICHA

Título: La física de los superhéroes.
Autor: James Kakalios

Editorial: Ma Non Troppo
Año: 2006
Páginas: 355
Precio aproximado: 23€
DIFICULTAD: nnnnn
CALIDAD CIENTÍFICA: nnnnn
CALIDAD LITERARIA: nnnnn

"La física de los superhéroes" es uno de los mejores libros de divulgación científica que he leído. Ameno, divertido y un tanto friki. El autor, James Kakalios, fan confeso de las aventuras de superhéroes, principalmente las dibujadas en los años 50 y 60, introduce explicaciones de cada uno de los campos de la física (desde las sencillas leyes de Newton hasta la física cuántica, relativista e incluso teorías del todo) de forma sencillísima y sin incluir complicados procesos matemáticos (su compromiso en la introducción del libro es no escribir ecuaciones que tengan algo más complicado que una multiplicación o división, y lo cumple), basados todos ellos en alguna imagen o historieta de un superhéroe (desde los más conocidos como Superman o Spiderman hasta personajes mucho menos populares como Antman o Atom).

Todas sus explicaciones, como él mismo menta, parten de obviar la "excepción milagrosa", que consiste en no buscar el porqué a la velocidad de Flash o a los arcnopoderes de Spiderman y centrarse tan sólo en lo que los ilustradores muestran en las viñetas. A partir de cada viñeta eelabora un tema describiendo y explicando qué parte de ellas es una realidad física y qué parte de ellas es ficción. Como momento épico del libro la explicación de como el Duende Verde no mató a Gwen Stacy, sino que el propio Peter Parker se la cargó, y eso que se suponía que era un cerebrito.

Las mareas en el paleozoico.

Hace ya un tiempo, una lectora llamada Gabriela dejó esta pregunta "¿Por qué es probable que durante el Paleozoico las mareas eran más activas? ¿Que energía cinética las movía? ". Nada más verla me di cuenta de que la preguntante conocía las posibles respuestas. Es por ello por lo que voy a contestar diseccionando su pregunta, en la que está casi ímplicita la respuesta.

Lo primero que llama la atención es que la preguntante no utiliza expresiones como en el pasado, o hace millones de años utiliza algo más concreto, utiliza Paleozoico. El Paleozoico es dentro de la actual escala de referencia de tiempo, es la Era que dura desde el inicio del periodo Cámbrico (hace 542 millones de años) hasta el final del periodo Pérmico (251 millones de años). La elección de la Era paleozoica no es trivial, lo que ocurrió antes del paleozoico se conoce relativamente mal en comparación con el paleozoico. Y lo que ocurre después quizá es demasiado cercano a nosotros. para la pregunta que ella formula.

La segunda cosa que sorprende en su pregunta es lo directamente que está formulada y la duda que introduce, "Por qué es probable que..." parece una pregunta de profesor, no de alumno. Quiere la respuesta, pero la sabe. Efectivamente, es probable, incluso yo diría es seguro, puesto que hay muchas pruebas (ver este artículo en science) que las mareas fuesen muchísimo más activas, durante el Paleozoico, principalmente durante el Cámbrico y el Ordovícico (los periodos más antiguos del Paleozoico), poco a poco durante el Paleozoico y el Mesozoico se habrían ido suavizando hasta la situación actual.

Finalmente pregunta por la energía cinética que las movía. Pregunta errónea. La energía cinética es la energía asociada al movimiento, es decir es la energía que tiene algo cuando se mueve. Pero para mover algo mediante energía cinética se requiere una colisión, por ejemplo un coche a 100km/h choca con otro que está quieto y el resultado es que el que está quieto se mueve, la energía de uno ha pasado al otro. Pero las mareas no se producen por energía cinética sino la fuerza de la gravedad que la luna y el Sol ejercen sobre la tierra. Esta fuerza deforma la capa de agua, parece difícil de entender pero no lo es. La Luna tira con su gravedad de la tierra, también tira del agua, la tierra es difícil de deformar, sin embargo, el agua no, y se eleva porque la Luna tira de ella. Quizá el dibujo aclare algo:

En el texto en Inglés aparecen los términos spring tides (marea viva), que
corresponde cuando el Sol y la Luna tiran hacia el mismo lado, y neap tides
(mareas muertas) que es cuando tiran en ángulo de 90º y por lo tanto el efecto
es mucho menor

¿Pero por qué antes eran más fuertes y dinámicas? Pues la razón es terriblemente simple. La Luna se está alejando de la tierra a una velocidad conocida. Día a día este alejamiento es imperceptible, siglo a siglo, milenio a milenio e incluso millón a millón de años también. Pero 500 millones de años son muchos. Hace 500 millones de años la luna estaba sustancialmente más cerca de la Tierra. Como sabemos, la fuerza de la gravedad disminuye con la distancia y aumenta con la masa, es decir cuanto más masivo sea un cuerpo y más cerca esté mayor atracción hará sobre los otros, por lo tanto, cuanto más cerca estaba la Luna más atraía al agua y por lo tanto más agresivas eran las mareas. Pero además hay otra razón, La Luna, provoca con su gravedad, que la Tierra cada vez gire más despacio, esto implica que en el Paleozoico giraba más deprisa y por lo tanto las mareas no ocurrían cada 6 horas como ahora sino cada muchas menos, puesto que los días duraban menos de 24 horas, es decir además de mayores, las mareas eran más rápidas.

LIBROS RECOMENDADOS: UNA BREVE HISTORIA DE CASI TODO

A falta de tiempo para contestar alguna de las múltiples preguntas que tengo pendientes (pido perdón por ello), voy a hacer una valoración de un librito.

FICHA

Título: Una breve historia de casi todo
Autor:Bill Bryson
Editorial: RBA
Año: 2004
Páginas: 640
PVP (aproximado): 9.50 (bolsillo)
DIFICULTAD: nnnnn
CALIDAD CIENTÍFICA: nnnnn
CALIDAD LITERARIA: nnnnn

"Una breve historia de casi todo" es un trabajo que, como su nombre indica, tiene la intención de ser brigada de todo y general de nada. Bill Bryson elabora una historia desde el inicio del universo hasta la aparición de los humanos actuales, pasando por los científicos más conocidos y los más olvidados sin obviar detalles como de quién eran cuñados o si su carácter era afable o irascible. En su propuesta, se presta atención principalmente a dos ciencias, la geología y la física, no le puedo culpar por ello puesto que son, por ese orden, mis favoritas. Por momentos parece que va a descubrir el misterioso mundo de la química pero dura sólo un breve capítulo, casi no habla de biología más que al final, para hablar de evolución y obvia por completo las matemáticas, madre de la ciencia. Aún así, el autor no miente, y por lo tanto no se le puede acusar de nada. Ni siquiera nos miente en la elección de las palabras del título, donde utiliza "HISTORIA" (history en inglés), y es que este libro es más una pequeño anecdotario de curiosidades científicas y de la vida de científicos que un verdadero libro de divulgación. y también utiliza "CASI", con lo que nadie podrá decir que no se comenta nada de los importantes descubrimientos de Euler o Gauss. Eso sí, la escritura es directa, sencilla y tiene mucho gancho, con lo cual las 640 páginas se leen muy rápido, y enganchan. No cabe duda de que es un buen libro para acercar la ciencia a los más reacios a entenderla o quizá a chavales de 2º y 3º de la ESO, pero si de verdad te interesa comprender la relatividad especial de Einstein, o quieres enterarte de cómo era nuestro planeta hace 1000 millones de años, este no es tu libro.

GEOFOTOS: COLUMNAS DE BASALTO

En algunos lugares han llegado a creer que eran obra humana.

El basalto es un tipo de roca volcánica. Cuando sale del volcán tiene una temperatura muy elevada que pierde rápidamente al contacto con el aire o el agua. Cuando se forma una gran colada basáltica (el volcán arroja un río de lava de muchos metros de espesor) es común que se formen estas "columnas basálticas". El motivo por el que se forman es sencillo, al perder temperatura el basalto se contrae, en la vertical no produce ningún problema por regla general, pero sin embargo en la horizontal se producen una serie de fracturas (llamadas diaclasas), formando una estructura celular similar a la estructura de una colmena, aunque en el caso del basalto las columnas serán habitualmente hexagonales pero no necesariamente. Cuanto más rápidamente se enfríe el basalto, más finas serán las columnas y viceversa.

Si encuentras una pared de este tipo en el campo, a partir de ahora ya sabes que es una roca volcánica.

¿En qué consiste la sinestesia?

Según el diccionario de la RAE, la sinestesia tiene tres acepciones, la tercera acepción es la retórica, un recurso literario consistente en asociar dos imágenes correspondientes a diferentes dominios sensoriales, el ejemplo más común y usado en castellano sería amarillo chillón, que no es una forma racista de referirse a un asiático que grita mucho, sino un color amarillo muy vivo.

La acepción de la figura retórica es una buena aproximación al significado científico de la palabra. Por una parte se puede significar la percepción subjetiva de algo que afecta a otro sentido, esto es una característica general de los humanos, que de forma involuntaria relacionamos unos sentimientos con otros, por ejemplo el calor con los colores rojo, naranja y amarillo, o el frío con los colores azules. O como ejemplo divertido, podemos hacer una prueba, cuál de estos dos nombres, BOOBA y KIKI, le pondría a estas figuras:

Pues sí yo también llamé KIKI a la naranja y picuda y BOOBA a la morada redondeada

Por otra parte con sinestesia nos podemos referir a una sensación secundaria que produce el cuerpo en respuesta a la acción primaria que se produjo sobre él. Esta, sin embargo, es la sinestesia clínica, es decir, no es subjetiva sino que las personas que lo son, o lo padecen como síntoma, realmente obtienen sensaciones que no corresponden con el sentido original, como por ejemplo oír colores, ver sonidos, o ver cada letra de un color. Según el grupo de investigación de neurociencia cognitiva de la Universidad de Granada:

"La sinestesia es una facultad poco común que tienen algunas personas, que consiste en experimentar sensaciones de una modalidad sensorial particular a partir de estímulos de otra modalidad distinta."

Como ya he adelantado, existen en realidad dos tipos de sinestésicos, los que lo son como por ejemplo Olivier Messiaen, y los que lo padecen, como cualquier humano después de tomar LSD u otras drogas alucinógena. Además, la sinestesia no es simple ni siempre igual, es decir el Do no tiene por qué ser verde para todos los sinestésicos. Ni siquiera todos ellos perciben las mismas cosas. Una de las sinestesias más comunes es mezclar la percepción sonora con la visual, pero también es muy común relacionar números con colores, letras con colores o incluso palabras con colores. Por ejemplo, el mismo grupo investigador de la Universidad de Granada dice que:

"Para MA, una chica sinestésica que colabora en nuestras investigaciones, el SUSTO es de color azul (y aunque esté escrita en negra ella siente SUSTO), mientras que la BONDAD es roja: lo más interesante es que si ve escrito SUSTO o BONDAD —¡al contrario de como son!—, eso le produce una emoción negativa, que puede medirse objetivamente mediante juicios de valencia emocional, o con Respuesta Electrodermal (técnica en la que se basa el detector de mentiras).

Aunque no se conoce exactamente cuál es la razón biológica de la sinestesia, existen diversas teorías que sugieren que estas personas tienen más conexiones neuronales entre las áreas encargadas de cada uno de los sentidos. También se sugiere que los bebés en general sean sinestésiscos y que la actividad sensorial se vaya independizando con la edad, de forma que este proceso no les ocurriese, o no del todo, a los sinestésicos.

La sinestesia como síntoma es transitoria. Algunas enfermedades pueden producirla, sobre todo en "House" donde es un síntoma común incluso del resfriado, pero lo más normal es que esté producida por alguna sustancia alucinógena, ya sea droga (LSD, setas...) o algún medicamento mal administrado, y está producido por un funcionamiento anómalo de las conexiones neuronales en el cerebro producidas por el efecto de la droga o enfermedad.

Para saber más:

-Ramachandran, V.S., y Hubbard, E.M. (2003). Escuchar colores, saborear formas. Investigación y Ciencia: 322 - JULIO.

GEOFOTOS: CRUZIANA Y TRILOBITES

Una cruziana es la huella, que por suerte del destinó se preservó y fosilizó, que dejó en el fondo oceánico de la era paleozoica (entre 542 y 251 millones de años) un bicho, artrópodo, que podría parecerse a un cienpiés marino llamado trilobites. Los fósiles dejan siempre dos huellas una es el molde, es decir la huella en sí, y la otra es el contramolde, o sea, la roca que rellenó la huella. Como ejemplo para entenderlo mejor podría poner un cubo de playa, donde el cubo es el molde y la arena que metemos, es el contramolde, de forma que si el cubo tiene entrantes, al darle la vuelta para volcar la arena y hacer un castillo, esos entrantes los veremos como salientes. Las crucianas se suelen conservar como contramolde (de forma que el fosil que vemos es un negativo de la huella real y para obtener una objeto con la huella real sólo deberíamos presionar con ese fósil sobre un material que se adapte a la forma como por ejemplo la plastilina). Son muy abundantes en la peña de francia, aunque actualmente está prohibido cogerlas. Aquí una cruziana:

Es habitual encontrar las cruzianas de esta manera, unas encima de otras.

Y aquí un trilobites, el bichejo que hacía esos mosaicos:

Viéndolo uno piensa, qué suerte no vivir en el paleozoico.

NUEVA SECCIÓN - LIBROS RECOMENDADOS: SUPERCONTINENTE

Libros recomendados será la tercera sección de este blog. Espero que tenga tanto éxito como la sección Geofotos en la que la gente se pega por comentar . Pues como su descriptivo nombre indica en esta sección destriparé y recomendaré los mejores libros de divulgación científica, que vaya leyendo. Cada una de las entradas constará de una ficha técnica con el título, autor número de páginas, editorial y precio aproximado. Además incluirá tres calificaciones, la primera será el nivel de dificultad de lectura que presenta el libro, la segunda será una valoración la calidad científica del contenido del libro y por último una clasificación de la calidad literaria del libro.

El código de las clasificaciones es:

DIFICULTAD:
nnnnn -Sólo se requiere saber leer
nnnnn -Se requieren conocimientos científicos muy básicos
nnnnn -Se requieren conocimientos científicos básicos
nnnnn -Se requieren conocimientos científicos medios (Bachillerato de Ciencias)
nnnnn -Divulgación para científicos (Conocimientos avanzados)

CALIDAD:
nnnnn -Mala
nnnnn -Regular
nnnnn -Decente
nnnnn -Buena
nnnnn -Muy buena

Y hoy de regalo, el primero.

FICHA

Título: Supercontinente
Autor: Ted Nield
Editorial: Paidos
Año: 2008
Páginas: 273
PVP (aproximado): 25€
DIFICULTAD: nnnnn
CALIDAD CIENTÍFICA: nnnnn
CALIDAD LITERARIA: nnnnn

Supercontinente es un libro de Ted Nield en el que se expone cómo ha sido la visión de los humanos de La Tierra desde el principio de los tiempos hasta la actualidad. De una forma amena, clara y ordenada pasea por la historia de las ciencias de La Tierra, desde los sofistas griegos hasta el siglo XX, para acabar en una completa y asequible explicación del conocimiento actual del funcionamiento de la tierra y de su historia geológica, pasando por todos los supercontinentes que en ella ha habido (¡Ahh! que pensabais que sólo hubo una Pangea, pues resulta que no, ha habido muchas...)Como recomendación diré que la traducción al castellano es floja (el traductor sabía inglés pero no ciencias...) y por lo tanto si podéis haréis bien en leerlo en inglés, además la portada de la edición inglesa es mucho más bonita.

Pequeñita remodelación

Hace unos meses ya hice unos pequeños cambios que particularmente creo que mejoraron la imagen del blog como poner los menús a la izquierda en vez de la derecha. Hoy he sustituido la antigua imagen de presentación por una nueva que se basa en la idea anterior pero está mejorada (y además he añadido a un científico muy especial: J. Tuzo Wilson). He cambiado el tema y he introducido una barra menú en la parte superior (por encima de la cabecera) en las que aparecen varios enlaces hacia el inicio, la sección de fotografía geológica y una nueva sección también he añadido feed visible (antes no lo había) y feed a los comentarios (aparece más abajo).

¿Por qué soportamos menos el frío dentro del agua? 1

Editado: Dadas las sugerencias de Thompson ahora este post lleva un "1" puesto que llevará una continuación.

Cuando el personaje de Leonardo di Caprio muere en Titanic, se encuentra dentro del agua y el agua está líquida, esto implica que está por encima de 0º.C Y muere en pocos minutos. Si cualquiera de nosotros sale desnudo a la calle con, por ejemplo, cuatro grados de temperatura, lo peor que puede pasar es que cojamos un resfriado, pero dudo mucho que muriésemos ni si quiera si pasamos todo el día en esas condiciones. A una temperatura de 4ºC una persona sumergida en agua sin ningún tipo de protección especial viviría entre 5 y 10 minutos. Si por ejemplo la temperatura ambiente son 15ºC, dentro del agua sentiremos frío y sin embargo fuera nos parece una temperatura agradable.

La respuesta a este fenómeno no está en la temperatura exterior (que podría ser exactamente la misma) sino en el calor que el cuerpo humano pierde. Cada sustancia requiere una cantidad de energía (calor) para elevar su temperatura. Por ejemplo, para elevar hasta 1ºC la temperatura de un gramo de agua pura se requiere una caloría. Sin embargo, para elevar 1ºC la temperatura de un gramo de aire se requieren sólo entre 0,1 y 0,2 calorías en función de la presión y el volumen. A este concepto se le llama calor específico. Hay que tener en cuenta que las calorías de las que se habla en las dietas no son calorías sino kilocalorías.

El cuerpo humano se encuentra a una temperatura de unos 36 o 37ºC y no está diseñado para evitar grandes pérdidas de calor, es decir, nuestra piel sólo es un pequeño aislante, nada más, por lo que es fácil transmitir nuestra energía térmica a otros cuerpos. En el mismo momento que entramos en agua a por ejemplo 4ºC nuestro cuerpo empieza a perder energía (a transferírsela al agua), igual ocurre con el aire. La diferencia está en la cantidad de energía necesaria para calentar el aire que nos rodea y el agua que nos rodea si estamos sumergidos. Para hacernos una idea, 1 litro de agua pura tiene una masa de un kilogramo. Sin embargo, un litro de aire (es decir el que cabe dentro de una botella de un litro vacía) pesa alrededor de 1,3 gramos. Hay que recordar además que nuestro cuerpo está diseñado para vivir a esos 36-37ºC y que bajar de 34ºC es muy peligroso, por supuesto bajar de 30 es mortal. También hay que tener en cuenta que nuestro cuerpo es una factoría de calor y que por ello, incluso aunque estuviésemos postrados en una cama, necesitaríamos alimentarnos puesto que de los alimentos se obtiene la energía no sólo para movernos sino también para mantener el cuerpo a la temperatura adecuada.

Imaginemos que nos metemos en una tanque cúbico lleno de agua de dimensiones 9 metros cúbicos. Es decir ese tanque tiene una capacidad de 9 metros cúbicos o lo que es lo mismo 9000 litros. Si el agua fuese pura y estuviese a 4ºC pesaría 9000 kilogramos, o lo que es lo mismo 9000000 (nueve millones de gramos). Para elevar un solo grado la temperatura del agua del tanque se requerirían 9000000 de calorías o 9000 kilocalorías. La dieta de una adulto, sano y activo ronda las 2000-2500 calorías y un ciclista en pleno tour de Francia ingiere entre 6000 y 8000 calorías. Es decir nuestro cuerpo perdería rápidamente y para elevar tan sólo un grado la temperatura del agua una cantidad de energía equivalente a la comida de cuatro días. Por supuesto nuestro cuerpo no puede soportar una pérdida de energía tan rápida y en pocos minutos habríamos muerto.

Sin embargo, ¿qué ocurre si nos metemos en el mismo tanque esta vez lleno de aire a 4ºC? los 9000 litros de aire pesarán unos 11,7 kilogramos que para redondear lo dejaremos en 12Kg. esto son 12000 gramos. multiplicado por el calor específico del aire, pongamos que en este caso sea 0,2cal/K·gr: 12000x0,2= 2400 calorías, es decir, 2,4 kilocalorías para elevar todo el tanque 1ºC, o sea que para elevarlo por ejemplo 33ºC y ponerlo a nuestra temperatura corporal sólo requeriremos 2,4x33=79,2kilocalorías. Esta cantidad es equivalente a lo que se gasta en diez minutos de carrera. Algo más que asumible para el cuerpo humano.

GEOFOTOS: DISCORDANCIA ANGULAR.

El término "Discordancia angular" en geología describe cuando una serie de estratos no "concuerdan" con los de arriba, es decir tienen una diferente orientación. De forma muy resumida, si después de que una formación rocosa haya sido deformada, plegada y erosionada se deposita otra roca sobre ella. El resultado es algo así:

Foto tomada en el sur del Alentejo, Portugal.

Los estratos de la roca rojiza que aparece en la zona superior de la foto son subhorizontales mientras que los grisáceos que aparecen en la parte de abajo de la foto están claramente inclinados.