viernes, 19 de julio de 2013

Lo que cabe en una gota de asfalto

En 1927 un profesor de física de la Universidad de Queensland, Australia, montó un experimento didáctico para ver si el asfalto fluía a temperatura ambiente. Tomó varios pedazos de asfalto sólido, los puso en un embudo cerrado por abajo y esperó tres años a que el asfalto se asentara como un pudín. En 1930 abrió el embudo.

La primera gota cayó en diciembre de 1938. Nadie presenció el momento. Era muy difícil: la gota tardó ocho años en formarse y una décima de segundo en caer. Al paso de los meses la gota se fue aplanando en un recipiente mientras se formaba otra en el tiro del embudo. La segunda gota cayó en febrero de 1947. Nadie la vio caer.

Para el año 2000, fecha de la octava gota, los encargados del experimento habían instalado una cámara web... que no estaba operando cuando cayó esa gota. La novena gota de Queensland se espera en los siguientes seis meses, pero el honor de ser los primeros en captar en video este fugaz momento no será para los encargados de ese experimento: el 11 de julio de 2013 a eso de las 5:00 de la tarde se les adelantó el equipo que cuida otro experimento idéntico que se montó en el Trinity College de Dublín en 1944. A decir verdad, el experimento de Dublín estuvo abandonado en una vitrina hasta hace cuatro o cinco años, cuando alguien se dio cuenta de que una gota estaba a punto de caer. Los físicos del laboratorio instalaron el montaje frente a una cámara y... he aquí el glorioso momento inmortalizado:



A partir de los lapsos entre gotas y los detalles de la caída, Shane Bergin y sus colaboradores del Trinity College estiman que el asfalto es 20,000 millones de veces más viscoso que el agua.

El experimento y su resultado no tienen ningún valor práctico, y escasísimo valor como conocimiento nuevo, como bien saben los físicos de Queensland y de Dublín. ¿Entonces...para qué? La cámara web de Queensland tiene cientos de miles de seguidores por todo el mundo. ¿Qué esperan sacar estas personas de ver caer una gota de asfalto?

Yo creo que el experimento es muy sugerente de una manera poética. A mí me evoca los muchos fenómenos que a primera vista no tienen nada en común, pero que en el fondo son el mismo fenómeno visto en distinta escala de tamaño o de tiempo. Por ejemplo, el movimiento de la sopa en una olla hirviendo y el fluir del magma en el manto terrestre (ambos debidos a las corrientes de convección), el sonido de una flauta y esa molesta vibración que se siente en los oídos en algunos coches en movimiento con las ventanas medio abiertas (ambos son ejemplos de ondas estacionarias en una masa de aire confinada) y el flujo de una gota de miel y el de una de asfalto, conectadas por el concepto de viscosidad. Encontrar estas relaciones ocultas entre fenómenos distintos es, precisamente, entender. "Esto es como aquello", pensamos, y encontrar la relación nos da mucho placer, como apreciar o inventar una metáfora. La gota de asfalto reúne metafóricamente la escala de tiempo de la vida cotidiana con la de los procesos geológicos.

En el universo hay muchos procesos que no son ni remotamente perceptibles en nuestra escala de tiempo: la formación de montañas, la evolución por selección natural... ¿Cómo podemos conocerlos si no podemos presenciarlos? No nos queda más remedio que deducirlos a partir de sus rastros, como la historia de erupciones volcánicas pasadas. Otros fenómenos lentos se pueden entender como entendemos la vida de las estrellas. Ésta se mide en miles de millones de años. Nadie ha visto vivir una estrella. Pero hay millones de estrellas en nuestra galaxia. Es como tener un montón de experimentos de la gota de asfalto en distintas etapas de formación de la gota: la secuencia de los acontecimientos casi salta a la vista. Otra forma de entender fenómenos lentos es, simplemente, recoger datos durante mucho tiempo. La física solar empezó cuando Galileo se puso a registrar cotidianamente los cambios de las manchas solares, hace 400 años. Desde entonces no se ha dejado de llevar este registro. A partir de esos datos hoy sabemos que el Sol tiene ciclos de actividad de alrededor de 11 años y que hay una relación entre la cantidad de manchas solares y la frecuencia e intensidad de las auroras polares. El registro de manchas solares también ha servido para entender la relación entre la actividad del sol y el clima. Observar el mundo en escalas de tiempo superiores a las de la vida humana revela fenómenos ocultos.

¿Qué aspectos del universo se nos revelarían si funcionáramos a otra escala de tiempo? Por ejemplo, la escala en la que una gota de asfalto que cae cada 10 años se percibe como un chorro continuo (¿se imaginan un océanos de asfalto agitado por las olas?). O equivalentemente: ¿cómo entenderemos el universo cuando, en vez de 400 años de ciencia moderna, llevemos varios millones? Mientras lo pensamos, otra gota de asfalto se está formando en Dublín...

...y en Alemania se interpreta una pieza para órgano que durará 639 años...

6 comentarios:

Mario Alberto Mora Lara dijo...

hay que armarnos de paciencia

José María Hdz dijo...

Nunca hubiera podido hacer esa prueba de viscocidad en mi laboratiorio de hidráulica: nuestras pruebas consistian en dejar caer una canica en un recipiente con agua y medir el tiempo que tardaba en recorrer una distancia, y luego se repetía la prueba con otro liquido de diferente viscocidady se sacaba la relación entre uno y otro. Me hubiera gustado proponerle a mi profesor que utilizaramos asfalto en lugar de aceite. No me hubiera podido evaluar (ni yo sacar el resultado).

Y en el laboratorio de asfalto tuve que hacerle una prueba de elasticidad a dos pedazos de asfalto: el mugroso asfalto en una de las muestras NUNCA SE ROMPIÓ! se estiró lo máximo que se podía y todavía quedaron unidos los dos pedazos por un hilito de ínfimo diámetro.

Me trajiste muchos recuerdos, Sergio.
Cuando me explicaron en la escuela que el universo se estaba expandiendo de manera acelerada se me ocurrió una vez que el big bang y la expansión del universo sería tal vez como el evento de encender un cerillo: mientras hay combustible laflama se expande, luego se contrae y se queda en un tamaño estable; yo me imaginaba que estaba viendo el big bang para personajes mucho mas pequeños que los "who's" del doctor seuss y que estos nunca se iban a poder salir de ese universo porque eran demasiado pequeños y sus vidas pues, muchísimo más cotas que lo que tardaba en encenderse el cerillo. Algo asi como la gota de asfalto pero a la inversa.

saludos sergio

Sergio de Régules dijo...

Chidísima imagen, Chema. Yo también estaba pensando por ese camino: yo me imaginaba seres de piedra para los que 100,000 años nuestros fueran como un segundo, y por el otro lado, los seres que tú dices, para los cuales pasan 100,000 años en un microsegundo, o algo así. Muy evocativo. Tal vez valdría la pena aumentar este post. ¿O por qué no haces uno tú? Un abrazo.

José María Hdz dijo...

Jajajaja, gracias Sergio. Me encargas tarea muy dificil para mí, jajajajaja. Pero solo porque tú lo sugeriste voy a ver si puedo pensar en algo que escribir sobre esto. No te prometo que sea pronto, pero lo voy a intentar.

Gracias por pasar a mi blog y conetar.
Saludos!!!

José María Hdz dijo...

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Luis Martin Baltazar Ochoa dijo...

Saludos, Sergio
¿tendria que ver algo el lentisimo fluir del asfalto, a temperatura ambiente, si modificandole la temperatura, se aumentara la velocidad? lo digo porque desde hace mucho me tiene maravillado la imagen de un descomunal bloque de hielo (un glaciar) que por efecto de la terrible presion, FLUYE su base, y de hecho se desplaza, "barriendo" con todo lo que se encuentra a su paso: rocas, peñones, montañas, cadenas montañosas... una descomunal fuerza que se pone en juego porque los solidos a super presiones, fluyen como liquidos.
¿tiene alguna relacion con esto del asfalto?
Saludos y tema de imaginacion pura. Gracias.