May the Fourth be with You

Por M. Alejandra Petino Zappala - 4 Mayo 2020 17:47

Tiempo de lectura: 11 minutos.

Hoy es el día de La Guerra de las Galaxias, y por eso te contamos algunas cositas sobre la ciencia del universo de Star Wars! #MayThe4thBeWithYou


Tal vez no lo sepas, pero hoy es el día de Star Wars: 4 de Mayo, en inglés “May the fourth”, suena tan parecido a "may the force (be with you)" [que la fuerza te acompañe] que los fans de la saga decidieron tomar la fecha como día de festejo.

Por eso hoy te contamos algunas curiosidades que tal vez nunca hayas notado sobre la relación entre el universo de La Guerra de las Galaxias y la ciencia.



 

Quiero mi sable láser

Es imposible ver las películas de Star Wars y no quedarse atontado deseando un sable láser. Livianos, poderosos y bonitos. Para ver si esto es posible, vamos a dedicarnos un poco a la física de los lásers.

En realidad, los lásers son algo bastante común. Seguramente todos alguna vez tuvimos un puntero entre nuestras manos. La palabra "láser" viene de "light amplification by stimulated emission of radiation" (luz amplificada por la emisión estimulada de radiación). A diferencia de otras fuentes de luz, como podría ser la solar o la de cualquier lamparita, en un láser las ondas de luz están sincronizadas (se dice que son "coherentes") y por eso en lugar de iluminar en redondo una gran superficie (como una lamparita), este tipo de luz forma un haz muy angosto, y al apuntarlo a algún objeto la superficie iluminada es casi un punto. Eso también los hace muy potentes. De hecho una pregunta que inmediatamente surge al ver los sables láser en la película es ¿puede un láser cortar objetos? La respuesta es sí: un láser suficientemente potente puede cortar incluso metal. Por supuesto, podrían también cortar los tejidos de una persona, y de hecho algunas operaciones, muy comúnmente las de los ojos, se hacen cortando con láser.

Por desgracia, si pudiésemos crear un sable láser de verdad, difícilmente se vería tan bonito como los de la película. Así como pasa con un puntero láser, lo único que veríamos es ese puntito en el lugar en que el láser golpea una superficie, y no se parecería en nada a una espada. A menos que hubiese humo o polvo en el aire: en ese caso, se vería el rayo de luz del láser cuando incide en las partículas. ¡Una lucha entre dos fumadores podría llegar a ser más interesante!

Sable láser y chispitas.

Por otro lado, dos sables láser en principio tampoco harían ruido al tocarse, ni chocarían al encontrarse uno con el otro, porque no son sólidos; sin embargo algunos físicos sostienen que si fuesen suficientemente potentes, algo así sí podría pasar. Pero para hacer funcionar por un minuto un sable láser semejante se necesitaría una cantidad enorme de combustible para una fusión nuclear, algo así como 100.000.000.000 kilos, que lo harían bastante poco práctico para la lucha.

Además de los sables, otras armas del universo Star Wars hacen uso de la misma tecnología. Pistolas, rifles o ametralladoras láser aparecen en varias escenas, y lo mismo se mantiene para este tipo de armas: en la realidad serían bastante menos vistosas y los tiros no impactarían con sonido. Imagínense una batalla en que los tiros no se ven ni se escuchan... Sería muy poco interesante, creo que todos estamos a favor de resignar algo de realismo para ver una buena batalla en el cine.

Por otro lado, aún si hubiese humo, los tiros no se verían como en la película ya que al ir a la velocidad de la luz, llegarían de forma casi instantánea a su objetivo. Por eso tampoco tiene sentido que los protagonistas los vean venir y los esquiven. Un poco floja de papeles la película con el tema de los lásers, pero probablemente sea mucho más entretenida así que si respetara las leyes de la física. Siempre podemos suponer que en el universo Star Wars existen materiales y tipos de energía de los que nosotros nada sabemos.

Leia disparando un láser un tanto dudoso.

Los sonidos del silencio

Ya que hablamos de sonidos, pasemos a los ruidos espaciales. Por ejemplo, la explosión de la Estrella de la Muerte.

El sonido es, básicamente, lo que percibimos con nuestros oídos cuando hay una vibración dentro de un cierto rango de frecuencias en un medio (para nosotros casi siempre es el aire). Lo que escuchamos es fruto del efecto en nuestros tímpanos de ese aire en movimiento.

Para que haya sonido sí o sí tiene que haber algún medio adecuado para transmitirlo. Sin embargo, en el vacío del espacio el sonido no podría propagarse. La explosión de la Estrella de la Muerte sería totalmente silenciosa, al menos para quienes estuviesen ubicados fuera de ella, en el vacío, o dentro de naves, separados de ella también por vacío.

Para una representación mucho más fidedigna del sonido en el vacío, pueden ver 2001 Odisea en el Espacio, aunque de nuevo, semejante realismo le hubiese quitado mucha emoción a una saga de aventuras como Star Wars.



 

Un asunto de gravedad

¿Qué pasa con la gravedad? Por supuesto, en el espacio exterior no la hay. Sin embargo tanto en las pequeñas naves como en las más grandes como la Estrella de la Muerte, los personajes se encuentran bien anclados al suelo o a sus asientos.

Empecemos por la Estrella de la Muerte. A todas luces parecería que no tiene suficiente masa como para generar su propio campo gravitatorio, como pasa en el planeta Tierra. Eso podría pasar si tuviese un centro super denso, pero en los niveles más centrales de la Estrella la gravedad sería mucho mayor que en la superficie, y no parece que eso suceda. Probablemente, entonces, la nave tenga algún tipo de gravedad artificial.

Una forma de generar gravedad artificial es la fuerza centrífuga, la misma que usamos para secar la ropa en nuestro lavarropas: cuando el tambor gira rápidamente, se genera una fuerza que "aplasta" la ropa sobre la superficie del tambor y el agua sale despedida hacia afuera por los agujeros. En una nave espacial cilíndrica que girara sobre su propio eje, las personas que caminaran por la superficie sentirían una fuerza hacia abajo, similar a la que sentimos nosotros en la tierra. Así funciona la nave de 2001 Odisea en el Espacio, pero nada indica que la Estrella de la Muerte gire sobre su propio eje.

Según los productores de Star Wars, la Estrella de la Muerte cuenta con dispositivos para generar gravedad artificial llamados "gravity boosters", que pueden prenderse y apagarse como un interruptor e incluso cambiar la dirección del campo gravitatorio. Estos dispositivos no existen en la realidad, pero inventarlos les permitió a los creadores del universo Star Wars la libertad para grabar las escenas en distintas partes de la nave sin tener que pensar en partes giratorias o niveles con distinta gravedad.

De forma similar se maneja la gravedad en las naves más pequeñas como Millennium Falcon. En el universo Star Wars, aparentemente, lograron superar la falta de gravedad hace rato.



 

¿Estrellas gemelas?

Pocos paisajes de Star Wars son tan fantásticos para nosotros como el de Tattoine. No porque tenga grandes construcciones super tecnológicas o formas de vida extrañas: Tattooine tiene dos soles.

Por mucho tiempo los científicos pensaron que encontrar un planeta así sería imposible. Dos estrellas cercanas se orbitarían entre sí, y sus campos gravitatorios cambiarían constantemente, de forma que la órbita de un planeta en las inmediaciones sería inestable. Aún menos probable sería encontrar vida en un planeta semejante, porque al acercarse y alejarse de las estrellas todo el tiempo, sus condiciones cambiarían tanto que probablemente ningún organismo podría resistirlo.

Sin embargo, por fortuna para los hipotéticos habitantes de Tatooine, existen excepciones: si las dos estrellas estuviesen suficientemente lejos una de la otra, un planeta podría orbitar sólo una de ellas sin influencia de la otra. El otro posible escenario es que ambas estrellas estén tan cercanas que un planeta las orbitaría a ambas como si fuesen una sola.

De hecho, en 2016 fue descubierto un sistema que cumple con estas condiciones, y como era esperable, los titulares hablaron de Star Wars. Kepler 1647-b está a 3700 años luz de la Tierra, orbita simultáneamente a dos estrellas y, como si fuera poco, se encuentra en la zona habitable alrededor de éstas. Pero todavía no agarren las valijas: al igual que Júpiter, Kepler 1647-b es un gigante gaseoso. Una pena.

 

Los clones

Pasemos a la biología. El imperio tiene un ejército de clones. ¿Qué significa esto?

En primer lugar, dos clones son dos individuos genéticamente idénticos. Esto se conseguiría tomando un núcleo del individuo a clonar, poniéndolo en un óvulo sin núcleo, y logrando que se desarrolle, a grandes rasgos. Un proceso que suena simple pero en realidad es muchísimo más complicado, por supuesto.

Fuente: Todomateria.com.

La pregunta que sigue es... ¿qué pasa con los humanos? ¿Se pueden clonar?

Más allá de los temas técnicos, la clonación en humanos presenta un montón de dilemas éticos que, por supuesto, a nuestros amiguitos del Imperio le importarían bastante poco. Supongamos también que tuviesen la tecnología necesaria para hacerlo. Entonces, ¿se puede?

Como decíamos antes, para poder armar cada clon, necesitarían tener una célula de quien quieren clonar (en este caso el cazarrecompensas Jango Fett), sacarle el núcleo e insertarlo en un óvulo sin núcleo.

Pero hay un problema extra del que no hablamos. El ADN de nuestras células incluye el nuclear (el que comúnmente conocemos como nuestro genoma, compuesto de 23 pares de cromosomas) pero también el ADN de unas estructuras celulares llamadas mitocondrias. Un clon "posta-posta" debería tener idéntico ADN nuclear y mitocondrial. De hecho, el clon más famoso que conocemos, la oveja Dolly, no era un clon real: sus mitocondrias no eran las mismas que la oveja donante del ADN nuclear.

Para tener clones reales, el ADN debería meterse en óvulos vaciados que fuesen idénticos entre sí en sus mitocondrias. Las mitocondrias se transmiten a través del linaje materno. Exceptuando mutaciones que vayan sucediendo, cada uno de nosotros heredó mitocondrias de su madre, abuela materna, bisabuela, y así.

Para lograr un ejército de clones genéticamente iguales como el de Star Wars, se necesitarían varios cientos de millones de óvulos con mitocondrias idénticas, muchos más de los que podría producir una mujer. O una mujer y su madre, y su abuela, y su bisabuela... Se entiende.

Así que podemos suponer que en realidad lo del ejército de clones no sería totalmente correcto.

Un ejército de clones truchos.

Pero en defensa del universo de Star Wars, vamos a decir que un ejército de "falsos clones" que no sean exactamente iguales en sus genes es mucho más práctico que tener un montón de individuos que tengan exactamente el mismo genoma. Hace tiempo que se sabe que una de las ventajas de la reproducción sexual es que ayuda a mantener la variabilidad genética; es decir que los individuos de una población tienen distintas “versiones” de muchos genes. Eso hace que tengan distintas características y en particular, distintas susceptibilidades. Las poblaciones en las que hay muy poca variabilidad genética son bastante vulnerables, porque cualquier cambio ambiental brusco o la aparición de algún patógeno podría exterminarlas rápidamente. Si los rebeldes hubiesen tenido entre sus filas a algún biólogo, tal vez habrían podido vencer a todo un ejército de clones liberando algún virus al que fuesen susceptibles. Lástima que a George Lucas nunca se le ocurrió.



 

El origen de la fuerza

Ya que hablamos de mitocondrias, estas organelas son centrales en otro aspecto de la saga. En un diálogo de Episodio I, Anakin descubre que “la Fuerza” de la que todos hablan proviene de un “simbionte” en sus propias células, los midclorianos. Los midclorianos están basados en las organelas que pueden encontrarse en células animales y vegetales, las mitocondrias y los cloroplastos. Ambos tipos de organelas son necesarias para que las células puedan generar y administrar energía para cumplir con sus funciones. Las mitocondrias son responsables de que podamos sobrevivir, pensar y movernos, y los cloroplastos son necesarios para que las células vegetales puedan hacer fotosíntesis y obtener energía del sol. Y, efectivamente, estas organelas son antiguos simbiontes, originalmente bacterias, que viven para siempre dentro de nuestras células.

En Star Wars, una gran concentración de midclorianos es responsable de la gran fuerza de Anakin. En la vida real, los tejidos producen mitocondrias dependiendo del nivel de uso, y hacer ejercicio puede aumentar ligeramente la cantidad de mitocondrias en células musculares. Pero a diferencia de lo que pasa en la saga, en principio todos tenemos cantidades parecidas de ellas.

Otra diferencia entre las mitocondrias reales y los midclorianos es su herencia: como mencionábamos antes, las mitocondrias se heredan por línea materna, pero los midclorianos lo hacen aparentemente por vía paterna también. Y con ellos, se hereda la Fuerza.

Por otro lado, hacer un análisis de sangre para detectar mitocondrias como pueden hacer en Episodio 1 con los midclorianos no sería factible. Para estudiar mitocondrias se suele hacer una biopsia de músculo. Sin embargo, aunque hace poco se creía que estas organelas no estaban libes en la sangre, este año se las descubrió dando vueltas por ahí, y aún no se sabe bien qué funciones cumplen. Por desgracia, todavía no hay ninguna evidencia de que nos permitan hacer telekinesis. Una lástima.



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