Actualitat

Vint anys ensenyant física amb naus espacials, monstres i superherois

Una criatura de la grandària de King Kong mai podria existir a la realitat. Una espasa làser, amb aquest nom i les característiques que coneixem, tampoc. I conversar sobre la immortalitat o les possibles teletransportacions en el nostre món donaria per diverses hores. La ficció és ficció i hi és per entretenir, però si també pot servir per formar o divulgar, millor que millor.

És el que fan amb la física en Jordi José i en Manuel Moreno, dos professors de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) que fa més de dues dècades que divulguen aquesta matèria a través de la ciència ficció. Durant tot aquest temps, han impartit una assignatura a la UPC l’objectiu de la qual és apropar tota classe de conceptes al públic menys experimentat gràcies al cinema i la literatura. La classe s’ha transformat en un MOOC, en castellà i català, que va finalitzar recentment la seva edició de 2016.

A més, José i Moreno han escrit diversos llibres i articles sobre física i ciència ficció i fa una dècada publicaven columnes setmanals a El País on explicaven conceptes teòrics que apareixien en pel·lícules, fossin d’estrena (la fissió nuclear a ‘Miss Agent Especial’), o clàssiques (parlar sobre els miratges recordant el de ‘Lawrence d’Aràbia’).

La seva aventura va començar el 1995 amb un llibre en català que incloïa problemes per a estudiants dels primers anys de la carrera o de Batxillerat. L’editor de la UPC els va demanar llavors un nou llibre en castellà, per arribar a un públic més ampli. El contingut havia de ser semblant, però sense problemes o fórmules i més enfocat al lector interessat en ciència -“no necessàriament amb coneixements matemàtics”, explica en Jordi a HojaDeRouter.com- i que podia sentir-se atret per les explicacions de mons amb gravetats diferents o espai exterior sense so, per posar tan sols un parell d’exemples. D’aquí va sorgir ‘De King Kong a Einstein: la física en ciencia ficción’, on s’hi donaven cita Terminator i altres mites del còmic i la literatura.

La tasca divulgativa va continuar durant vuit anys a El País, amb les seves columnes sobre ciència i cinema, “sempre des del punt de vista respectuós amb el cinema de ciència ficció”, aclareix en Jordi, “perquè el seu objectiu, en el fons, no és fer un curs de Física, sinó fer-t’ho passar bé i fer una trama entretinguda”. La idea era “aprofitar el reclam que té aquest mitjà entre la societat per de pas subministrar petites píndoles de ciència i contribuir al desenvolupament formatiu”.

L’últim episodi, de moment, és un llibre d’una col·lecció del mateix diari en el qual repassen la ciència de moltes de les pel·lícules actuals, com ‘The Martian’, l’última de ‘La guerra de les galàxies’ o algunes de superherois. “Ens serveix una mica d’excusa per veure si tot allò que es veu a la pantalla és creïble, si ho podrà arribar a ser algun dia o si està en contradicció amb algun principi físic”.

Tots dos eren aficionats des de joves a la ciència ficció, tant en cinema com en literatura. El destí va fer que es trobessin fa més de vint anys a la UPC, fent classe. “La primera cosa que vam veure”, recorda en Jordi, “és que en funció de la titulació que un estudiant agafa a la universitat, és molt diferent explicar física. En determinades enginyeries on la nota d’accés no és per tirar coets es nota de seguida que la física es veu més com una eina que no com un objectiu, una eina més o menys complicada que cal utilitzar perquè es necessita, però que quan ens la traiem de sobre millor”. Per a aquests estudiants i per a un altre tipus de receptors, com el ciutadà mitjà, hi ha la seva obra: “Crec que és important motivar una mica, aproximar la ciència, veure que t’ho pots passar molt bé, que et dóna elements de reflexió”.

Per exemple, amb els monstres. El cinema i els còmics ens han presentat King Kong o Godzilla, animals incommensurables que destrossen al seu pas ciutats i vides humanes. La seva grandària ens deixa bocabadats, tot i saber que és ficció, perquè si fos a la vida real… Aquí hi són ells per explicar-ho.

Segons les lleis de la natura, seria impossible que King Kong o Godzilla poguessin caminar sobre una estructura de dues potes. Aquests investigadors els fan servir per explicar la llei quadràtico-cúbica de Galileu Galilei: quan un objecte creix sense canviar la seva forma, la seva superfície augmenta com el quadrat d’una longitud seva, mentre que el volum creix com la galleda d’aquesta longitud. Així, a mesura que el cos del monstre es fa més gran, el pes creix més ràpid i arriba un moment en què no en pot sostenir l’estructura (és a dir, que el monstre no s’aguantaria sobre les seves dues potes).

Es creu que el ‘Tyrannosaurus rex’ més gran, l’animal més pesat que va caminar sobre dues potes, podia haver pesat unes sis o set tones. King Kong en pesa entre 1.000 i 1.500 i mesura entre 120 i 180 metres, i Godzilla de 20.000 a 90.000 i entre 50 i 108 metres. Seria molt difícil topar-nos amb uns orangutans i dinosaures de la mida que el cinema ens ha mostrat i que es poguessin moure amb total llibertat: la llei quadràtico-cúbica ho explica.

El mateix els passaria a les vespes trenta vegades més grans del normal que descriu H. G. Wells a ‘L’aliment dels déus’: “Setanta centímetres d’una punta de l’ala a l’altra; l’agulló, vuit”, escrivia el britànic. Aquests insectes, afirmen en Jordi i en Manuel al seu llibre, no serien capaços de volar. Tot i que els canvis d’escala serveixen des de fa molt temps per crear arguments de ficció (entre altres coses per satiritzar la realitat de l’època, com succeïa amb els lil·liputencs que coneixia Gulliver), en la realitat és tot més complex.

Una galàxia molt llunyana

Moltes històries de ciència ficció s’ambienten a l’espai exterior, en mons futurs i llunyans al planeta Terra o en batalles intergal·làctiques amb moltes armes i naus pel mig. Les obres de ficció que plantegen tot això són un bon caldo de cultiu per reflexionar sobre conceptes físics.

Per exemple, el de gravetat. “Al voltant de la Terra hi ha molts mons de poca gravetat, és a dir, no hi ha res dolent en situar una pel·lícula en un món amb poca gravetat”, explica en Jordi. “El que passa és que llavors has de ser coherent amb l’entorn en què es desenvolupa l’acció”. Per a aquest professor, generalment la literatura és molt més acurada en els aspectes relatius a la ciència: “Molts dels escriptors tenen una formació científica, amb la qual cosa pots aprendre realment com seria la vida si algun dia poguéssim enviar una expedició humana a un petit asteroide on la gravetat és tan baixa que d’un salt pots escapar de la seva atracció gravitatòria”.

El cinema, però, “es regeix per altres lleis, de vegades no escrites” i que porten a cometre els mateixos errors una i altra vegada. I d’aquí saltem a un altre concepte popular, el del so, relacionat en aquest cas amb les naus espacials: “Sabem que el so és una ona mecànica que per propagar-se necessita un mitjà de propagació”, com és l’aire. Així, a l’exterior d’una nau no escoltaríem el seu suposat brunzit, ja que viatja pel buit. Només hi hauria so a l’interior.

I si hi ha unes naus espacials mítiques, sens dubte són les de ‘La guerra de les galàxies’, una saga que també és famosa per les seves espases làser. A l’hora d’analitzar-les, cal aturar-se primer en el propi nom: en anglès, ‘lightsabers’, sabres de llum. Nom diferent, qualitats diferents. “No acaba d’estar ben caracteritzat de quin tipus d’objecte estem parlant”, explica en Jordi. “Sabem que els sabres de llum no poden ser espases làser, almenys en la seva versió en castellà, perquè un làser és llum que es propaga a la seva velocitat, a 300.000 km/s. No és tan fàcil d’aturar, un làser. En tenir una espasa làser de poc més d’un metre de longitud, m’agradaria saber com ho fan per emetre aquest làser i que quan arriba a la longitud adequada s’aturi”.

També resulta xocant la consistència sòlida que semblen tenir a les pel·lícules. Com es pot comprovar en els punters que s’utilitzen per fer classe, per exemple, això és una cosa impròpia del làser. Per en Jordi, el problema està en traduir el nom de l’arma (sabre de llum) amb una paraula (làser) que parla d’altres propietats. També seria objecte de debat l’existència de depredadors en un cinturó d’asteroides, com aquell immens cuc de ‘L’imperi contraataca’:

Del Falcó Mil·lenari ens n’anem a les naus de ‘Star Trek’. En concret, a un dels seus elements. El teletransportador, capaç de separar la matèria i integrar-la després en un altre punt en la mateixa posició (per parlar en termes físics del que seria transportar-se d’aquesta manera), seria una utopia a la realitat: “El problema és que a les velocitats actuals de processament, fins i tot suposant que enviéssim informació a un giga per segon, que ja ens agradaria amb els nostres ADSL domèstics”, el temps necessari per reconstituir tota la informació que posseeix el cos humà, “amb els seus prop de 1028 àtoms”, seria superior a l’edat de l’univers. “El dubte està en quin serà el grau o la velocitat a la qual transmetrem informació en els segles venidors, i en particular en la data en què transcorre ‘Star Trek’. Potser si que llavors serem capaços d’enviar informació tan de pressa”, apunta en Jordi. “L’única pega és si realment és només un tema de velocitat, és a dir, si el cos humà és alguna cosa més que informació: com s’emmagatzemen els records? Com s’ho fa un àtom per saber si forma part d’un cor, d’un ronyó o d’una altra estructura? On és s’emmagatzema exactament aquesta informació?”.

Els superherois que ens van ensenyar sobre energia

Els superherois tampoc s’escapen de les seves anàlisis. Batman o el Capità Amèrica tenen una sèrie de superpoders que són ideals per explicar el concepte d’energia. Per exemple, un cop de puny de Batman no seria un cop qualsevol a la vida real: “Per algú amb tanta força, el cop de puny que un rep diposita una energia colossal en l’objecte sobre el qual impacta”.

Això, que es compliria amb el ‘Mjolnir’, el martell del déu Thor i del personatge de còmic homònim (un objecte que ha servit perquè molts científics es preguntin sobre el seu origen i propietats), no funciona amb altres superherois. És el cas de Flash, un dels protagonistes del llibre de José i Moreno: si és capaç de córrer a 900 km/h, per què després dóna cops de puny com els que podríem donar qualsevol de nosaltres? “L’energia que deixaria anar un dels seus cops de puny, sabent que es mou tan ràpidament, faria que en una baralla, amb un sol cop de puny, en fessis prou, perquè la víctima sortiria disparada a tota velocitat… No et caldria obrir una batalla a trompades”. D’altra banda, i tornant a l’home ratpenat, la ‘batcapa’ de tela no serviria per planejar a la vida real: molt petita per a un home tan robust. Millor si tingués la superfície d’una ala delta. Encara que, això sí, a les pel·lícules i còmics estranyament adopta la seva rigidesa quan Bruce Wayne, l’home darrere de la màscara, decideix solcar els cels. Potser el truc sigui utilitzar el material adequat.

La immortalitat, a debat

La immortalitat és un altre dels temes que han tractat aquests professors a les seves obres. Ara que es fantasieja amb la idea de fer perenne la personalitat amb una intel·ligència artificial, la física s’hi posa per fer-nos reflexionar. “Aquí hi ha diversitat d’opinions. Som informació transmissible? Tindrem els mateixos sentiments? I d’altra banda, és aquesta la vida que hom desitja? Viure eternament confinat dins la caixa d’un ordinador?”, es pregunta en Jordi. “Potser part de l’èxit de la humanitat rau en aquest relleu generacional que fa que noves idees i saba nova apareguin, i que gràcies a això el progrés científic vagi augmentant any rere any”.

En definitiva, “la ciència ficció et permet preveure coses, et permet plantejar-te dubtes… Et permet, en certa manera, reflexionar sobre aquest progrés científic continuat al qual tendim. Fins i tot et suscita curiositat per temes que no són propis del teu àmbit o de la teva cultura”. L’última reflexió va per un producte acabat d’estrenar: ‘Luke Cage’, la sèrie de Netflix sobre el superheroi homònim de la factoria Marvel. “Això de la pell irrompible és divertit, però clar, no hi ha res irrompible en l’univers”, sentencia Jordi. Fins la pròxima lliçó.

Aquest és un article publicat a Hojaderouter.com