viernes, 13 de julio de 2012

Preguntas tontas y no tan tontas (2)


¿Por qué los planetas son esféricos? 

¿Por qué no cúbicos? ¿Por qué no piramidales? ¿O simplemente amorfos, como las piedras? Después de todo, trillones de piedras terminan formando planetas y no es que se hagan redondas al agruparse precisamente. ¿Qué tiene de malo un planeta plano? Bueno, la culpa de la forma de los planetas, las estrellas y demás objetos de considerable tamaño en el universo se debe a: el equilibrio hidrostático. ¡Listo, vámonos! No, que va, no quiero dejarles picados, así que les explicaré en que consiste.
Una respuesta común ante la pregunta suele ser: por la gravedad. Bueno, pero incluso una piedra tiene su gravedad propia. Tú tienes gravedad propia y no eres esférico. Bueno, no sé, puede que sí, pero no todos. Aunque en USA parece haber muchos. 

Si bien la gravedad tiene que ver en la forma, no es el único factor que interviene. Imaginemos una piedra, ¿ya? ¿Qué forma tiene? Irregular por lo regular -¿perdón?- sin embargo, tiene un centro al que las masas tenderían a “caer” si estuviéramos en el vacío y no existieran interferencias gravitatorias de otros cuerpos masivos. Esto se debe a que las propiedades físicas del material de la piedra resisten a la gravedad, que es muy débil. No pierde su forma porque su resistencia a la deformación supera a la fuerza que busca deformarla. Pero si logramos juntar suficiente materia y la juntamos, empezará a crecer la fuerza de gravedad y la misma materia empezará a intentar aglomerarse cada vez más, llegando un punto donde la resistencia a la deformación de los materiales será vencida por la fuerza de gravedad y la presión que ésta ejerce. ¿dónde está ese límite? No se sabe con certeza. Planetas enanos como Ceres son esféricos, a pesar de que tiene “solamente” 950 km de diámetro. Una mugrilla espacial. Pero Vesta, por ejemplo, tiene 525 km de diámetro y no es esférico. En algún punto en esa diferencia está el límite que provoca la esfericidad o no de los cuerpos celestes. (Vesta y Ceres son cuerpos encontrados en el cinturón de asteroides, y son los objetos más masivos de la órbita) 

Y claro, aparte del equilibrio hidrostático, está la razón geométrica. La esfera es una forma en la que todos sus puntos superficiales están equidistantes al centro, cosa que no ocurre con otras figuras. Si creáramos un cuerpo celeste del tamaño y peso de la Tierra, pero cúbico, este empezaría a fracturarse y deformarse hasta alcanzar una forma esférica, que es la forma más estable. 


Por cierto, añado aquí un pequeño extra. Muchos habrán oído decir que la Tierra no es esférica, sino ovalada. Es cierto que la Tierra no es una esfera perfecta, pero imagina una bola de billar. ¿Es esférica? Tiene que serlo, sino no funcionaría. Las normas de billar establecen que debe ser esférica con un grado de error del 0,22%. La Tierra es una esfera con 0,17% de error. Así que a todo efecto práctico, es una esfera. Claro que no pasa así con todos los planetas, como es el caso de Júpiter, que sí está muy achatado. 

¿Por qué no se cae la Luna? 

Siempre está ahí arriba, mirándonos con su sempiterna cara. Ocultándonos la otra. Inspirando a poetas y amantes durante incontables noches para inenarrables hechos. Tan cerca. Tan única. ¿Pero por qué diantres no se cae? Algún listillo dirá: es que está en el espacio, y ahí no hay gravedad. ¡Bingo! Premios para respuestas erradas favor de pasar. La razón de que no caiga muchas veces puede resultar difícil de explicar para muchos que creen saberlo intuitivamente. Pero la razón es simple. 

Verán, la Luna sufre la gravedad de la Tierra, indiscutiblemente. Ella está siendo “jalada” hacia nuestro suelo en estos mismos instantes. De igual manera, pero con menos fuerza, la Tierra es “jalada” hacia el suelo lunar. Podemos apreciarlo si vivimos cerca de ríos, mares u océanos. Las llamadas corrientes altas o corrientes bajas se producen por el tirón gravitatorio de la Luna sobre nuestro planeta. Y no cae porque está en órbita, en un precario –no tan precario- equilibrio. Es como la ISS o los transbordadores cuando se ponen en órbita. Ajustan su velocidad para evitar caer, dependiendo de que tan alejados estén del núcleo terrestre. Pues Selene igual. Su velocidad orbital y su distancia permiten que no caiga nunca y se mantenga como satélite. 

Luna en cuarto creciente
De hecho, sucede lo contrario, cada vez más se aleja de nosotros. Cada año aproximadamente 4 centímetros más lejos. Curiosamente, los tirones que producen las mareas, son los que están provocando que la Luna acelere un poco, y con ello se aleje un poco más. ¿Pero de qué estoy hablando? Trataré de crear una imagen mental. Imaginen el punto más cercano de la Tierra a la Luna. Bueno, ese punto será atraído hacia la Luna, por lo tanto, sentirá un “empujón” hacia arriba que no sentirá el área circundante. Pero la Tierra gira, ¿verdad? Entonces ese punto se habrá desplazado al cabo de un rato, y ya no será el más cercano a la Luna, será otro. Pero este punto tarda un poco en recuperar su estado normal. Mientras no recupera su estado normal y ya no es el lugar más cercano a la Luna, va a provocar un ligero cambio en la dirección del empuje gravitacional. Es como si la Tierra tuviese un pico que tira hacia sí de la Luna. Y esto –no es por casualidad- va en el mismo sentido de rotación de la Tierra y el mismo sentido de traslación de la Luna. El efecto es mínimo, pero acumulativo. 

 Pero no te preocupes, para el tiempo en que la Luna deje de ser satélite nuestro, nos habremos muerto todos por la crisis. 

¿Por qué las plantas son verdes? 

Amazonia
Pues porque de algún color tenían que ser, más claro ni el agua. Pero, ¿por qué verde? ¡Ah, vuelve la pregunta! En realidad no es tan claro. Obviamente el que sean de color verde significa que es el rango del espectro electromagnético que menos absorben, por lo tanto el que más rebota y más “se ve”. Pero las plantas absorben luz para vivir y, si analizamos la luz del sol, veremos que tiene mucha energía en el rango del color verde. ¿Por qué no aprovechan ésta energía también? La clorofila absorbe más eficientemente los rangos que están cercanos al rojo y al azul. El sol emite una gran cantidad de luz cercana al rojo, aunque muy poca en el azul. Pero la luz en el rango del rojo tiene poca energía, mientras que la del azul tiene mucha. El verde está entre estos dos. No se sabe con ciencia cierta a que se debe que no absorban la luz verde, pero hay una respuesta que parece satisfacer esta incógnita, sólo hace falta un buen estudio. Ésta dice que, la clorofila absorbe grandes cantidades de rojo y pocas de azul, pero obtiene energía parecida de ambos debido a la diferencia energética (que el azul es mucho más energético). Mientras que el verde tiene energía promedio y cantidad promedio. ¿Podría sustituir al azul? Es probable que al absorber luz verde, se obtenga un beneficio parecido al de absorber luz azul. Y si así fuese, las plantas serían azules. Pero al parecer, modificar la química de la clorofila para que absorba este espectro de luz puede resultar “muy caro” para la planta, hablando en cuestión de energía, mientras que la química para la absorción de azul resultaría “más barata”. Al parecer, al ser un rango con una energía promedio y una cantidad promedio, ofrece resultados promedios o debajo del promedio, y optaron por pasar de esta y elegir las mejores opciones.

Si yo veo un lápiz de color azul y otra persona ve el mismo lápiz pero lo ve verde, ¿cómo saber de qué color es realmente el lápiz?  


¿Por qué mi pareja ve un color al que yo veo? Ella dice que es rosa salmón en primavera, y yo opino que es fucsia. Ella dice que es azul turquesa y para mi es celeste. Bueno, las mujeres tienen más células sensibles al color en los ojos que los hombres, así que es normal que aprecien mejor los detalles cromáticos. Pero, ¿Qué sucede con los daltónicos? ¿O con casos de no daltónicos pero diferencias significativas? ¿Por qué las moras negras son rojas cuando están verdes? En realidad, los nombres de los colores son simplemente maneras de llamar a rangos del espectro electromagnético que detectamos con la vista. Son arbitrarios. El amarillo se llama amarillo porque no se llama de otra manera y ya. Y si esto es así, ¿cómo definir de qué color es realmente algo? Bueno, pues midiendo su longitud de onda. Se han definido secciones en el rango visible del espectro correspondientes a los colores. Así, las longitudes cercanas los 700 nm son correspondientes al rojo mientras que las cercanas a los 400nm son correspondientes al violeta. Y aunque cambiemos los nombres, las propiedades de esas longitudes quedaran iguales. Así, solamente haría falta poder analizar la longitud de onda del lápiz y determinar su color. Igual no ahorra discusiones con la pareja, pero al menos sabemos que puede hacerse.

2 comentarios:

  1. Excelente post mi estimado Arquieta. Por cierto, ni idea de que tenias blog, lo agregaré a favoritos para verlo más seguido.

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Gracias Ramón. Sí, de hecho tengo varios blogs, como Imagen de la semana o Literatura y Música. Me alegra que te gustara el artículo.

      Eliminar