viernes, 1 de mayo de 2009

50 mitos científicos (1-10)

1. Sólo se puede doblar una hoja de papel 8 veces como máximo.

Falso. De hecho, se puede doblar una hoja de papel tantas veces como se desee, dependiendo de sus dimensiones. Si se dobla en un solo sentido, dependería de su largo y de su espesor. Si se dobla en dos sentidos, dependería además de su ancho. Si no hubiesen restricciones físicas, con doblar una hoja de papel 51 veces se alcanzaría una altura suficiente para llegar al Sol (a 150 millones de kilómetros). Son esas restricciones las que hacen que un papel sea menos apto para ser doblado luego de cada doblada.

Una colegiala de 16 años del estado de California, Britney Gallivan, dedujo en el 2001 una fórmula que permite hallar qué tan largo (L) debe ser un papel (y cualquier material incompresible) para un espesor (t) dado, doblando en un solo sentido “n” veces:



También dedujo una fórmula que permite hallar cuál debe ser, aproximadamente, el ancho necesario de la hoja de papel, doblando esta vez “n” veces en dos sentidos, de manera alternada:




En ambas fórmulas aparece otra vez el misterioso número pi. De acuerdo a esta fórmula, para doblar una sola vez una hoja de papel su longitud debe ser pi veces su espesor. Britney Gallivan comprobó después su fórmula, en enero del 2002, doblando una hoja de papel higiénico de 1200 metros de longitud hasta 12 veces. Previamente había doblado una laminilla de oro también 12 veces, esta vez de manera alternada.

La estudiante de secundaria Britney Gallivan, posando al lado de su hazaña.

2. Las estaciones son causadas porque la Tierra está más cerca al Sol durante el verano que durante el invierno.

Falso. La peor falacia es aquella que suena correcta y razonable pero es errada. La Tierra es 1% más caliente cuando está más cerca al Sol (a 147 millones de km) que cuando está más lejos (a 152 millones de km). Eso quiere decir que el efecto de que la Tierra esté en el afelio o perihelio sobre las estaciones es mínimo.

¿Cómo se explican entonces las estaciones? Son causadas por la inclinación del eje de rotación de la Tierra respecto a su plano orbital. Es fácil de entenderlo si usamos una linterna y un papel. Si apuntamos la linterna perpendicularmente al papel, obtenemos un círculo de luz en el papel. Si, en cambio, inclinamos el papel, ahora obtenemos una elipse de luz. La densidad de luz es mayor cuando la luz incide perpendicularmente que cuando lo hace oblicuamente (porque la elipse tiene mayor área que el círculo), y a mayor luz radiada, mayor calor.

Con un poco de sentido común se puede notar que las estaciones no se deben a la posición de la Tierra respecto al Sol en un mes cualquiera, sino a la inclinación de su eje: Cuando los del Hemisferio Sur nos vamos a la playa, en el Hemisferio Norte están haciendo muñecos de nieve.
3. En el espacio hay “gravedad cero”.

Falso y Verdadero. Veamos primero el caso al que se refiere la gente cuando dice que la gravedad es cero (osea, cuando uno se aleja de la Tierra), el caso “clásico”, y donde el mito es falso. En este caso, la fuerza de gravedad en el espacio todavía existe, como puede verse aplicando de manera sencilla la fórmula de la gravitación universal de Newton. El sólo hecho de que haya una masa asegura la existencia de un campo gravitatorio rodeando a esa masa. El término técnico de microgravedad es también totalmente incorrecto. Este mito se refiere a la gravedad en órbitas cercanas a la de la Tierra (por ejemplo, las de los satélites, los telescopios espaciales o la Estación Espacial Intencional), y a esas alturas la fuerza de gravedad disminuye entre 4% y 6%, como puede ser fácilmente calculado usando la fórmula de Newton. Así que no hay gravedad cero, ingravidez, y ni siquiera microgravedad. Si la gravedad fuese cero los satélites saldrían despedidos hacia el espacio interestelar.

¿Qué causa entonces la sensación de falta de peso? Lo que sucede es que los astronautas están en caída libre permanente. Y además, caen con la misma aceleración que la nave. Si la nave encendiese sus motores, sentirían la aceleración tal como sentimos una frenada en un auto, y se acabaría la sensación de falta de peso. Un suicida o un paracaidista, por otro lado, están en caída pero no es libre: hay fuerzas de fricción del viento. Hay laboratorios en Estados Unidos (NASA), Japón y Alemania (Universidad de Bremen) donde dejan caer vehículos en inmensos tubos de vacío para simular la falta de peso: el vacío es un componente esencial.

Ahora veamos porqué el mito es a la vez verdadero. El mito es verdadero desde la perspectiva de un físico contemporáneo. Hemos dado la explicación clásica de Newton, pero en la actualidad existe también la de la Relatividad General, de Einstein. De acuerdo a Einstein, hay una equivalencia entre el movimiento inercial de caída libre y el estar en un campo gravitatorio igual a cero. Así que la ausencia de peso que siente el astronauta sería igual a la que sentiría si estuviera alejado de cualquier objeto masivo, como una estrella o un planeta. En la Relatividad General, la única fuerza de gravedad que el observador siente cuando se mueve inercialmente es debida a las no uniformidades del campo gravitatorio. Este efecto de marea se llama “microgravedad”. Esto es imperceptible para los astronautas, pero si se acercaran a un agujero negro, las cosas serían diferentes. Si el campo es mayor a la altura de tu cabeza, serías exprimido como un tallarín.

Entonces, el mito es falso o verdadero de acuerdo a la teoría que se use (la de Einstein es más general), pero también de acuerdo al motivo que se alegue. Cuando la gente piensa en gravedad cero, esgrime que es porque se está lejos de la Tierra (o de cualquier cuerpo con gran masa). Esto es falso bajo cualquiera de las dos teorías.
Una astronauta mostrando cómo se ve el cabello largo suelto en la Estación Espacial Internacional.

4. La Luna tiene un lado oscuro.

Falso. Toda la superficie de la Luna es iluminada por el Sol. Una parte en particular de su superficie es iluminada aproximadamente la mitad del tiempo, así como sucede con la Tierra.

Sin embargo, este mito probablemente se refiere al lado más lejano de la Luna respecto a nuestra posición, que es el lado que no podemos ver. Se piensa que es la mitad de la superficie de la Luna (una “cara” completa), cuando esto tampoco es así. Bajo ciertas condiciones, podemos ver hasta el 59% de la Luna desde la Tierra.

Se piensa colocar en el futuro telescopios similares al de Arecibo en los cráteres pequeños del lado más lejano de la Luna, pues ofrece un escudo perfecto contra las radiaciones electromagnéticas provenientes de las comunicaciones por radio de la Tierra.

La cara oculta de la Luna

5. La Gran Muralla China es visible desde el espacio.

Falso. Las versiones más alucinadas de este mito sostienen que es posible ver la Gran Muralla China desde la Luna. Hemos podido ver en una foto de un post anterior que ni siquiera se pueden distinguir los continentes desde la Luna. Se calcula que para ver la Gran Muralla desde la Luna se necesitaría una resolución visual 17 mil veces mejor que la que tenemos. Esto equivaldría a poder ver un pelo desde 2 millas de distancia.

Las versiones más conservadoras dicen que es posible ver la Luna desde una órbita baja alrededor de la Tierra (a 160 km de altura). Esto es también imposible, o como mínimo, extremadamente difícil. Se necesitaría una resolución visual 7.7 veces mejor que la normal.

El astronauta chino Yang Liwei ha dicho que no ha podido observar la Gran Muralla desde el espacio. Un reporte de la ESA que decía haber fotografiado la Gran Muralla desde el espacio tuvo que ser retractado al comprobarse que era un río de China. El astronauta William Pogue creyó haber visto la Gran Muralla desde el Skylab, pero al final resultó que lo que veía era el Gran Canal de China. Luego, con la ayuda de binoculares, pudo ver la Gran Muralla, pero dijo que era imposible verla sin ayuda de ellos.
Por otro lado, una gran cantidad de construcciones hechas por el hombre, como represas, autopistas, reservorios, puentes, aeropuertos, edificios de gran área, y monumentos arqueológicos como las pirámides de Egipto, pueden ser vistas desde el espacio (en órbitas bajas).


Las pirámides de Giza fotografiadas desde la Estación Espacial Internacional.

6. Los agujeros negros actúan como aspiradoras en el espacio, “tragando” todo el material en sus cercanías.

Verdadero. Pero no más que una estrella como el Sol o como la estrella “madre” que originó a ese agujero negro. De hecho, la atracción gravitacional de la estrella “madre” del agujero negro es mayor, pues la estrella “madre” pierde energía y por tanto masa al convertirse en agujero negro.

Lo especial del agujero negro es que, una vez que la materia tragada ha pasado su horizonte de sucesos, ya no podrá ser observada por observadores externos. Eso no sucede con una estrella.

Si, por algún motivo, por ejemplo, reemplazásemos a nuestro Sol por un agujero negro, nuestro planeta y los demás mantendrían prácticamente sus mismas órbitas. Probablemente, objetos más cercanos que Mercurio sí cambiarían su comportamiento dinámico, pero nosotros no.

En nuestro sistema solar una gran “aspiradora” es, además del Sol, el planeta Júpiter. Los astrobiólogos consideran que es un elemento primordial para el surgimiento y la supervivencia de la vida el hecho de tener un planeta masivo dentro del sistema solar, pues de lo contrario, el detrito y los asteroides y cometas hubiesen sido una amenaza seria para nuestro planeta.

7. Un meteoro que cae en la Tierra está muy caliente.

Falso. Un meteoroide es un objeto astronómico que circula entre los planetas y mide entre 10 centímetros y 10 metros, y es denominado meteoro cuando entra a la atmósfera terrestre. Su gran velocidad (y la fricción con el aire) al momento de entrar a la atmósfera hace que se evaporen o derritan sus capas exteriores. Este material será rápidamente extraído, y el interior del meteoro no tendrá tiempo suficiente para calentarse, pues las rocas son malos conductores de calor. Además, la fricción atmosférica también puede otorgar tiempo suficiente a los meteoros para que alcancen velocidad límite y se enfríen (la velocidad límite se alcanza cuando la fuerza gravitatoria se equipara a la fuerza de fricción, y los objetos se mueven a partir de ese momento con velocidad constante; sucede con las gotas de lluvia y el granizo luego de unos segundos de vuelo, e impide que nos rompan la cabeza cuando caen).

Entonces, cuando los meteoros aterrizan no están generalmente calientes. Incluso, la mayoría se encuentran con hielo.

8. Las personas usan el 10% de sus cerebros.

Falso. Es un mito que probablemente fue difundido por los “psíquicos” para fundamentar sus “habilidades” psíquicas, y que luego fue perpetuado por campañas publicitarias y libros de autoayuda. Los seres humanos usamos la totalidad de nuestro cerebro, y a pesar de que todavía no todo está dicho en neurociencia, se sabe que cada parte del cerebro realiza una función específica. Otra cosa es que en un momento dado no usemos todo el cerebro, por ejemplo, durante el descanso. Pero en la mayoría de nuestras actividades usamos gran parte del cerebro. Basta indicar que, pese a tener 3% de la masa del cuerpo, el cerebro usa siempre el 20% de toda la energía que se gasta.

9. Hay partes de la lengua especializadas en percibir diferentes sabores.

Falso. Las papilas gustativas, contrariamente a lo que enseñan en los colegios peruanos, no se especializan en sentir un sabor específico. No hay sectores de papilas que detecten gustos amargos, o dulces, o salados, de manera específica. Los diferentes sabores pueden ser percibidos por absolutamente todas las papilas gustativas, con pequeñísimas diferencias de sensibilidad en algunos casos.
El mito del mapa de la lengua se atribuye a un psicólogo alemán de Harvard que lo publicó en un artículo científico ahora desacreditado, en 1901.
El erróneo "mapa de la lengua": una foto típica de una lámina escolar.

10. El ser humano tiene 5 sentidos.

Falso. Se dice que los sentidos son cinco: vista, oído, olfato, tacto y gusto. Esta clasificación es atribuida a Aristóteles. Que haya sobrevivido tanto tiempo enseñándose en los colegios y universidades es un milagro, pues hay muchas otras cosas que Aristóteles dijo (por ejemplo, en Física, dijo que hay 4 elementos que forman la materia, o que los cuerpos se mantienen en movimiento mientras haya una fuerza aplicada) que han sido probadas erróneas hace siglos. El ser humano tiene más o menos entre 10 y 20 sentidos, aunque esto varía de acuerdo a la clasificación de los médicos. Algunos clasifican todos estos sentidos de acuerdo a características físicas o químicas percibidas, en 4 tipos: quimiorecepción, fotorecepción, mecanorecepción y termocepción.

Veamos algunos de los sentidos humanos (incluir los de los demás animales alargaría la lista):

-Visión.
-Audición.
-Olfato.
-Tacto.
-Gusto.
-Equilibriocepción, sentido del balance o sentido vestibular: percibe momento angular y aceleración lineal.
-Termocepción: percibe el calor o la ausencia del mismo (sensación de frío o calor).
-Propiocepción: nos indica la posición relativa de las partes de nuestro cuerpo (cierra los ojos y tócate la nariz).
-Dolor o Nocicepción: detecta el dolor y los cambios mecánicos, químicos y térmicos por encima de su umbral.
-Receptores pulmonares de estiramiento.
-Receptores cutáneos: no sólo responen como el sentido del tacto, sino que además responde ante la vasodilatación de la piel, como el enrojecimiento de la cara.
-Receptores en la vejiga y el recto: si son estimulados dan la sensación de llenura.
-Receptores de estiramiento en el estómago: detectan la expansión de gases.


¿Cuál es el mito que más les gustó?

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