Resumen del libro “La física de los superhéroes”

¿Qué es la ciencia en la ciencia ficción?

En The Physics of Superheroes , el autor James Kakalios (profesor de física en la Universidad de Minnesota) escribe: “Curiosamente, cada vez que cito ejemplos de cómics de superhéroes en una conferencia, mis alumnos nunca se preguntan cuándo usarán esta información en su ‘ la vida real’”. El libro de Kakalios no se trata solo de hacer que la física sea accesible, su enfoque imaginativo para enseñar ciencia lo hace divertido mediante el uso de ejemplos prácticos y extraordinarios extraídos de las páginas de los cómics de Marvel y DC.

Su libro está organizado en cuatro secciones:

• Mecánica newtoniana (movimiento y gravedad)
• Termodinámica (flujo de calor y conservación de la energía)
• Física moderna (física atómica y mecánica cuántica)
• Qué cómics se equivocan (bloopers)

Dentro de cada capítulo, se explican diferentes conceptos de física utilizando superhéroes particulares como ejemplo. Los superhéroes destacados incluyen a Superman, Spiderman, Flash, Ant-Man y los X-Men. ¡Es la ciencia de la ciencia ficción!

Mecánica Newtoniana y Superman

La sección 1 aborda la mecánica newtoniana . Las leyes del movimiento de Newton explican cómo funcionan la fuerza y ​​la gravedad y proporcionan la base para la física clásica. La física clásica es la rama de la física que se concentra en la ciencia detrás de la masa, el movimiento y la fuerza. Kakalios usa la física clásica para examinar la plausibilidad de muchas habilidades de superhéroes. ¿Es posible que Superman vuele? ¿Es posible que Spiderman se balancee de un hilo?

La gravedad es el fenómeno físico que nos mantiene pegados a la Tierra. Muchos superhéroes tienen los poderes para escapar de la gravedad de una forma u otra: por levitación, vuelo o saltos de longitud realmente buenos. En el caso de Superman, un extraterrestre humanoide de Krypton, desafiar la gravedad requiere solo un salto. La gravedad en Krypton era 15 veces mayor que la de la Tierra, por lo que probablemente Superman se sienta tan ligero como una pluma. Según los cómics clásicos, Superman no puede volar sino saltar con una fuerza excelente. Las dos primeras leyes de Newton se ocupan de la fuerza; Fuerza = masa * aceleración. Kakalios estima que si Superman (que pesa 220 lb y tiene una masa de 100 kg) quisiera saltar sobre un edificio a una altura de 660 pies, tendría que saltar a una velocidad de 200 pies por segundo. Con este cálculo, Kakalios se pregunta si Es incluso plausible que las piernas de Superman proporcionen la fuerza necesaria de 5600 lb. Si es anatómicamente humano, no. ¿Pero si tiene la anatomía superior de un extraterrestre? ¡Es posible!

La termodinámica y los X-Men

La Sección 2 explora la termodinámica , una rama de la física que aborda “el flujo de calor”. En el estudio de la termodinámica, un principio central es la conservación de la energía que establece: “La energía no puede crearse ni destruirse, solo puede transformarse en una forma u otra”. Kakalios investiga los cómics utilizando las leyes de la termodinámica. ¿Puede Iceman realmente generar hielo? ¿Cómo puede Storm controlar el clima?

Kakalios aclara que el poder mutante de Iceman se relaciona con bajar la temperatura del aire alrededor de su cuerpo. Mientras Iceman acumula aire frío a su alrededor, crea hielo a partir del vapor de agua presente en la atmósfera. Iceman enfría el aire a su alrededor, pero de acuerdo con las leyes de la termodinámica, ese proceso también generaría mucho calor. Los cómics nunca explican qué sucede con el ‘calor residual’. Kakalios hace la comparación de que, para que el refrigerador de tu cocina mantenga tus alimentos fríos, el electrodoméstico emitirá calor desde la parte posterior de la unidad. Para hacer frío, las leyes de la termodinámica establecen que también necesitamos liberar calor. ¿Recuerdas la ley de conservación de la energía? ¡La energía térmica tiene que ir a alguna parte!

La física cuántica y el flash

La sección 3, sobre física moderna, incluye capítulos que abordan la física atómica y la mecánica cuántica . Esta sección hace preguntas sobre la probabilidad de la existencia de mundos alternativos y la posibilidad de viajar en el tiempo. ¿Es posible que existan universos divergentes? ¿Podrá Superman volar en el tiempo?

El cómic de 1961, Flash of Two Worlds, postula que existen dos versiones del universo de Flash separadas por una ‘barrera vibratoria’. Flash puede cruzar entre universos corriendo a supervelocidad, lo que altera la frecuencia a la que vibran sus átomos. ¡Este ‘multiverso’ de superhéroes es realmente plausible! Algunos científicos han propuesto la idea de mundos infinitos y paralelos como una interpretación de la mecánica cuántica. En estos universos alternativos, habría ligeros cambios en la historia que conducirían a realidades divergentes. Aunque la física teórica apoya la idea de universos paralelos, Kakalios concluye que sería imposible visitar estos otros mundos independientemente de la frecuencia vibratoria.

Meteduras de pata

Los cómics tienen mucha física correcta, pero también tienen mucha ciencia equivocada. La Sección 4 aborda estas imprecisiones. Las habilidades de Atom se alinean con los fenómenos físicos conocidos, como poder reducirse hipotéticamente al tamaño de un electrón. Sin embargo, Kakalios aborda la inexactitud en la capacidad de Atom para montar una onda electromagnética a través de un cable telefónico para transportarse de un lugar a otro. Para ‘montar la ola’, el átomo tendría que moverse más rápido que la velocidad de la luz para mantenerse al día. Los cómics de X-Men están igualmente llenos de superpoderes imposibles e improbables. Para que Ángel de los X-Men pueda volar usando sus alas, sus músculos tendrían que ser mucho más grandes que los representados en los cómics. Tampoco hay forma física de que las gafas de cuarzo rubí de Cyclops puedan contener la fuerza masiva de sus rayos láser.

Resumen de la lección

El físico James Kakalios separa la ciencia de la ciencia ficción en La física de los superhéroes. Organizado en cuatro secciones, la primera utiliza la mecánica newtoniana para explicar cómo Superman podía volar y las fuerzas necesarias para despegar. En la sección 2, Kakalios demuestra cómo la termodinámica puede explicar cómo los X-men aprovechan la energía para usar sus habilidades. En la sección 3, el autor explica los avances en la física moderna, incluida la mecánica cuántica y los universos alternativos. La Sección 4 explora los muchos hechos en los que los cómics se equivocan sobre la física.