Temas

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Exención de responsabilidad

Introducción

Huracán mundial

Béisbol relativista

Piscina de combustible gastado

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (1)

Máquina del tiempo neoyorquina

Almas gemelas

Puntero láser

Pared periódica de los elementos

Todos a saltar

Un mol de topos

Secador

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (2)

La última luz humana

Mochila cohete de ametralladoras

Elevarse a un ritmo constante

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (3)

Submarino orbital

Sección de respuestas cortas

Relámpagos

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (4)

Ordenador humano

Planetita

Tiro de filete

Disco de hockey

Resfriado común

Vaso medio vacío

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (5)

Astrónomos extraterrestres

No más ADN

Cessna interplanetario

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (6)

Yoda

Estados sobrevolados

Descender con helio

Todo el mundo fuera

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (7)

Autofecundación

Lanzamiento alto

Neutrinos letales

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (8)

Badén

Inmortales perdidos

Velocidad orbital

Ancho de banda de FedEx

Caída libre

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (9)

Esparta

Vaciar los océanos

Vaciar los océanos (segunda parte)

Twitter

Puente de Lego

La puesta de sol más larga

Llamada tras estornudo al azar

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (10)

La Tierra en expansión

Flecha ingrávida

Tierra sin Sol

Actualizar una Wikipedia impresa

El Facebook de los muertos

Puesta de sol en el Imperio británico

Remover el té

Todos los rayos

El hombre más solo del mundo

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (11)

Gota de lluvia

Adivinar el SAT

Bala de neutrones

Preguntas extrañas (y preocupantes) de la bandeja de entrada de ¿Qué pasaría si? (12)

Magnitud 15 en la escala de Richter

Agradecimientos

Notas

Sobre el autor

Créditos

Exención de responsabilidad

No intente en su casa nada de lo que dice este libro. El autor es un caricaturista web, no un experto en salud ni en seguridad. Además le gusta que las cosas se incendien o exploten, lo que significa que no vela por lo que es mejor para usted. Ni el editor ni el autor se hacen responsables de ninguna consecuencia adversa resultante, directa o indirectamente, de la información contenida en este libro.

Introducción

Este libro es una recopilación de respuestas a preguntas hipotéticas.

Esas preguntas me llegaron a través de mi página web, donde —además de ser una especie de consejero para científicos chiflados— dibujo xkcd, cómics web.

No empecé mi carrera haciendo cómics. Estudié Física en la universidad y después de graduarme trabajé en robótica para la NASA. Finalmente dejé la NASA para dedicarme a dibujar cómics a tiempo completo, pero mi interés por la ciencia y las matemáticas nunca desapareció. Al final encontró una nueva forma de expresarse: responder las preguntas extrañas —y a veces preocupantes— de Internet. Este libro contiene una selección de las respuestas favoritas de mi página web además de un gran número de preguntas que se contestan aquí por primera vez.

He intentado usar las matemáticas para responder a preguntas extrañas desde que tengo uso de razón. Cuando tenía cinco años mantuve una conversación con mi madre que acabó anotando y guardando en un álbum de fotos. Cuando se enteró de que estaba escribiendo este libro, buscó ese papel y me lo mandó. Aquí está la reproducción textual de ese papel después de veinticinco años.

Randall: ¿En nuestra casa hay más cosas duras o blandas?

Julie: No lo sé.

Randall: ¿Y en el mundo?

Julie: No lo sé.

Randall: Bueno, en cada casa hay tres o cuatro almohadas, ¿verdad?

Julie: Sí.

Randall: Y cada casa tiene unos 15 imanes, ¿verdad?

Julie: Supongo.

Randall: Por lo tanto, 15 más 3 o 4, pongamos 4, son 19, ¿verdad?

Julie: Sí.

Randall: Entonces, probablemente ¡hay unos 3000 millones de cosas blandas y 5000 millones de cosas duras! ¿Cuál gana?

Julie: Imagino que las duras.

Hoy no tengo ni idea de dónde saqué esos «3000 millones» ni esos «5000 millones». Está claro que no sabía muy bien cómo funcionaba lo de echar cuentas.

Mis matemáticas han mejorado un poco con los años, pero el motivo por el que hago matemáticas es el mismo que cuando tenía cinco años: quiero responder preguntas.

Se dice que no hay preguntas estúpidas. Es obvio que eso es un error; yo creo que mi pregunta sobre las cosas duras y blandas, por ejemplo, es bastante estúpida, pero resulta que intentar responder en profundidad a una pregunta estúpida te puede llevar a lugares muy interesantes.

Todavía no sé si hay más cosas duras o blandas en el mundo, pero he aprendido mucho sobre otras cosas a lo largo del camino. Lo que viene a continuación son mis partes favoritas de ese viaje.

RANDALL MUNROE

Huracán mundial

P. ¿Qué pasaría si la Tierra y todos los objetos que hay en ella de repente dejasen de girar, pero la atmósfera mantuviese su velocidad?

ANDREW BROWN

R. CASI TODO EL MUNDO MORIRÍA. Entonces la situación se pondría interesante.

En el ecuador, la superficie de la Tierra se mueve a alrededor de 470 metros por segundo —un poco más que 1.600 kilómetros por hora— en relación a su eje. Si la Tierra se parara y el aire no, el resultado sería un viento repentino de 1.600 kilómetros por hora.

El viento sería mayor en el ecuador, pero todo el mundo y todas las cosas que se encontrasen entre los 42 grados norte y los 42 grados sur —lo que incluye cerca del 85 por 100 de la población mundial— soportarían un viento supersónico.

Los vientos más fuertes solo durarían unos minutos cerca de la superficie; la fricción con el suelo los ralentizaría. Sin embargo, esos escasos minutos bastarían para reducir a ruinas prácticamente todas las estructuras humanas.

Mi casa en Boston está situada lo bastante al norte como para quedarse justo fuera de la zona de vientos supersónicos, pero los vientos serían el doble de fuertes que los del tornado más potente. Todos los edificios, desde los cobertizos a los rascacielos, quedarían aplastados, serían arrancados de cuajo y rodarían sobre la superficie.

Los vientos serían más suaves cerca de los polos, pero ninguna ciudad se encuentra lo bastante lejos del ecuador como para librarse de una devastación. Longyearbyen o el archipiélago Svalbard, en Noruega —la ciudad con la latitud más alta del planeta— acabaría devastada por vientos iguales que los de los ciclones tropicales más fuertes nunca registrados.

Si vas a buscar un refugio para esperar a que pase, uno de los mejores lugares para ello puede ser Helsinki (Finlandia). Aunque su alta latitud —superior a 60º N— no bastaría para evitar que los vientos la arrasaran, el lecho rocoso que hay bajo Helsinki contiene una sofisticada red de túneles, además de un centro comercial subterráneo, una pista de hockey, un complejo acuático, etcétera.

Ningún edificio se salvaría; incluso las estructuras lo bastante fuertes como para aguantar los vientos estarían en peligro. Tal y como dijo el cómico Ron White sobre los huracanes: «No es que sople el viento; es qué sopla el viento».

Digamos que estás en un búnker enorme hecho de algún material que puede aguantar vientos de 1.600 kilómetros por hora.

Eso sería genial y estarías bien…, si fueras el único en un búnker. Lamentablemente, lo más seguro es que tuvieras vecinos y, si el vecino situado a barlovento tuviera un búnker que no estuviera tan bien sujeto, tu búnker tendría que aguantar el impacto a 1.600 kilómetros por hora de su búnker.

La raza humana no se extinguiría[1]. En general muy poca gente sobre la superficie sobreviviría; los restos arrastrados por el viento pulverizarían cualquier cosa que no fuera resistente a una explosión nuclear. Sin embargo, mucha gente bajo la superficie del suelo sobreviviría sin problemas. Si estuvieras en un sótano profundo (o mejor, en un túnel de metro) cuando sucediera, tendrías buenas probabilidades de sobrevivir.

También habría otros supervivientes afortunados. Los numerosos científicos y personal de la estación de investigación Amundsen-Scott, en el Polo Sur, estarían a salvo de los vientos. Para ellos la primera señal de que habría problemas sería que el mundo exterior de repente se quedaría en silencio.

Ese misterioso silencio probablemente los distraería durante un rato, pero al final alguien se daría cuenta de algo más extraño:

El aire

A medida que los vientos remitieran, la situación se volvería más extraña.

La fuerza del viento se traduciría en una ola de calor. Normalmente, la energía cinética de una ráfaga de viento es tan pequeña que resulta insignificante, pero en este caso no serían vientos normales. Cuando se detuviera de manera brusca, el aire se calentaría.

En la tierra, esto llevaría a unas temperaturas abrasadoras y se originarían —en las zonas donde el aire es húmedo— tormentas mundiales.

Al mismo tiempo, el viento que barriera los océanos revolvería y pulverizaría la capa superficial de agua. Durante un tiempo, el océano dejaría de tener superficie: sería imposible saber dónde termina la espuma y empieza el mar.

Los océanos son fríos. Debajo de la fina capa superficial mantienen una temperatura uniforme de unos 4°C. La tempestad agitaría el agua desde las profundidades y la entrada de espuma fría en el aire sobrecalentado crearía un tipo de clima nunca visto sobre la tierra: una mezcla turbia de viento, rocío marino, niebla y cambios bruscos de temperatura.

Esta marejada llevaría a una proliferación de vida, dado que abundarían los nutrientes en las capas superiores. Al mismo tiempo supondría una gran mortandad de cangrejos, tortugas marinas y animales incapaces de soportar el agua baja en oxígeno del fondo. Cualquier animal que necesite respirar —como las ballenas y los delfines— tendría problemas a la hora de sobrevivir en esa turbulenta fusión de mar y aire.

Las olas barrerían el globo terráqueo de este a oeste y todas las orillas orientadas al este se enfrentarían a la tormenta más grande de la historia mundial. Una nube cegadora de espuma marina barrería el interior y detrás de ella una pared de agua turbulenta y agitada se abriría paso como un tsunami. En algunos lugares las olas se internarían muchos kilómetros tierra adentro.

Los huracanes introducirían grandes cantidades de polvo y desechos en la atmósfera.

Al mismo tiempo, un manto denso de niebla se formaría sobre las superficies del frío océano. Por regla general, esto haría que las temperaturas mundiales cayeran en picado. Eso es lo que sucedería.

Al menos en un lado de la Tierra.

Si la Tierra dejara de girar, el ciclo normal del día y la noche terminaría. El Sol no dejaría de moverse por completo alrededor del cielo, pero en lugar de salir y ponerse una vez al día lo haría una vez al año.

El día y la noche durarían seis meses, incluso en el ecuador. Cuando fuera de día la superficie se abrasaría bajo el sol constante mientras que cuando fuera de noche la temperatura caería de golpe. La convección de la parte del día daría como resultado enormes tormentas en la zona justo debajo del Sol[2].

En cierta manera, la Tierra se parecería a uno de los exoplanetas con acoplamiento de mareas que se suelen encontrar en la zona habitable de una estrella enana roja, pero una mejor comparación sería con una Venus muy primitiva. Debido a su rotación, Venus —como nuestra Tierra detenida— mantiene la misma cara mirando hacia el Sol durante meses. Sin embargo, su densa atmósfera circula bastante rápido, lo que hace que el día y la noche tengan aproximadamente la misma temperatura.

Aunque la duración del día podría cambiar, ¡la duración del mes no! La Luna no ha dejado de rotar alrededor de la Tierra. Sin embargo, si la rotación de la Tierra no le da su energía maremotriz, la Luna dejaría de alejarse de la Tierra (como está haciendo actualmente) y empezaría a acercarse lentamente hacia nosotros.

De hecho, la Luna —nuestra fiel compañera— intervendría para reparar los daños generados en el escenario presentado por Andrew. En este momento la Tierra gira más rápido que la Luna y nuestras mareas ralentizan la rotación de la Tierra a la vez que alejan a la Luna[3]. Si dejásemos de rotar, la Luna dejaría de alejarse de nosotros. En lugar de ralentizarnos, sus mareas acelerarían nuestra rotación. Tranquilamente y de manera silenciosa, la gravedad de la Luna tiraría de nuestro planeta…

Y la Tierra volvería a girar de nuevo.

Béisbol relativista

P. ¿Qué pasaría si golpeases una pelota de béisbol lanzada al 90 por 100 de la velocidad de la luz?

ELLEN MACMANIS

Dejemos a un lado la cuestión de cómo conseguimos que la pelota de béisbol se mueva así de rápido. Supongamos que es un lanzamiento normal salvo que, en el instante en el que el pícher suelta la pelota, esta mágicamente acelera a 0,9c. A partir de este momento todo se desarrollaría conforme a la física tradicional.

R. LA RESPUESTA ES «MUCHAS COSAS» y todas sucederían muy rápido y no terminarían muy bien para el bateador (o el pícher). Para tratar de resolver este supuesto me senté con algunos libros de física, una figurita del jugador Nolan Ryan y un montón de vídeos sobre pruebas nucleares. Lo que sigue a continuación es mi mejor aproximación con una descripción nanosegundo a nanosegundo.

La pelota iría tan rápida que todo lo demás permanecería prácticamente inmóvil. Hasta las moléculas de aire se quedarían quietas. Las moléculas de aire vibrarían hacia atrás y hacia delante a unos 160 kilómetros por hora, pero la pelota se movería a través de ellas a 965 millones de kilómetros por hora. Eso quiere decir que en relación a la pelota las moléculas se quedarían ahí flotando, congeladas.

Los principios de la aerodinámica no se aplican en este caso. Normalmente, el aire fluye alrededor de cualquier cosa que se mueva a través de él. Pero las moléculas de aire que se encontraran en el camino de esta pelota no tendrían tiempo de apartarse del medio. La pelota golpearía contra ellas tan fuerte que los átomos de las moléculas del aire se fusionarían con los átomos de la superficie de la pelota. Cada colisión liberaría una explosión de rayos gamma y partículas dispersas[4].

Estos rayos gamma y desechos se expandirían en una burbuja alrededor del montículo del pícher. Empezarían a romper las moléculas en el aire, arrancando los electrones de los núcleos y convirtiendo el aire del estadio en una burbuja creciente de plasma incandescente. La pared de esta burbuja se acercaría al bateador a aproximadamente la velocidad de la luz, ligeramente por delante de la pelota.

La fusión constante al frente de la pelota la haría retroceder, ralentizándola, como si la pelota fuera un cohete que volara de cola mientras encienden motores.

Lamentablemente, la pelota iría tan rápido que incluso la tremenda fuerza de esta explosión termonuclear constante apenas la ralentizaría. Empezaría en cambio a consumir la superficie, haciendo estallar fragmentos diminutos de la pelota en todas las direcciones. Estos fragmentos irían tan rápido que cuando impactasen con moléculas de aire desencadenarían dos o tres rondas más de fusión.

Después de 70 nanosegundos la pelota llegaría al home. El bateador ni siquiera habría visto al pícher soltar la pelota, dado que la luz que transmite esa información llegaría al mismo tiempo que la pelota. Las colisiones con el aire habrían consumido la pelota casi por completo y ahora sería una nube de plasma creciente (principalmente carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno) con forma de bala embistiendo en el aire y desencadenando más fusiones a su paso. Los rayos X impactarían primero en el bateador, seguidos de la nube de desechos unos nanosegundos después.

Cuando llegase al home, el centro de la nube seguiría moviéndose a una fracción considerable de la velocidad de la luz. Primero impactaría en el bate, pero a continuación el bateador, plato y receptor serían levantados del suelo y arrastrados hacia atrás por la barrera a medida que se desintegrasen. Los rayos X y el plasma sobrecalentado se expandirían hacia fuera y hacia arriba, absorbiendo la barrera, los dos equipos, las gradas y el vecindario circundante, todo en el primer microsegundo.

Imagina que lo estás viendo desde una colina fuera de la ciudad. Lo primero que verías sería una luz cegadora, mucho más deslumbrante que el sol. Esta se iría disipando de manera gradual en el transcurso de unos segundos y una creciente bola de fuego se convertiría en una nube en forma de hongo. A continuación, tras un gran estruendo, la onda expansiva llegaría, haciendo pedazos los árboles y destrozando las casas.

Todo lo que estuviera a aproximadamente un kilómetro del parque quedaría nivelado y una tormenta de fuego sepultaría toda la ciudad. El campo de béisbol, ahora convertido en un considerable cráter, se concentraría a unos treinta metros detrás de la posición original de la barrera.

La regla 6.08 (b) de la Liga Nacional de Béisbol menciona que en esta situación el bateador debería considerarse «golpeado por lanzamiento» y podría avanzar a la primera base.

Piscina de combustible gastado

P. ¿Qué pasaría si me baño en una piscina de combustible nuclear gastado? ¿Tendría que bucear en ella para recibir una cantidad mortal de radiación? ¿Cuánto tiempo podría permanecer a salvo en la superficie?

JONATHAN BASTIEN-FILIATRAULT

R. SUPONIENDO QUE SEAS UN NADADOR razonablemente bueno, podrías sobrevivir a flote en el agua entre 10 y 40 horas. Llegado ese momento te desmayarías del cansancio y te ahogarías. Lo mismo sucedería en una piscina que no tuviera combustible nuclear en el fondo.

El combustible nuclear gastado es muy radioactivo. El agua es buena tanto para el blindaje contra las radiaciones como para su enfriamiento, por lo que el combustible se almacena en el fondo de piscinas durante un par de décadas hasta que es lo bastante inerte para ponerlo en contenedores secos. Todavía no nos hemos puesto de acuerdo en dónde dejar esos contenedores secos. Uno de estos días deberíamos solucionarlo.

A continuación presento la geometría típica de una piscina de almacenamiento de combustible.

El calor sería un gran problema. La temperatura del agua en una piscina de combustible puede alcanzar en teoría los 50°C, pero en la práctica suele rondar entre los 25°C y los 35°C, más caliente que la mayoría de las piscinas pero más fría que un baño caliente.

Las barras de fuel más radioactivas son las que se acaban de extraer de un reactor. En relación a los tipos de radiación que se desprenden del combustible nuclear gastado, cada 7 centímetros de agua la cantidad de radiación se divide por la mitad. Basándonos en los niveles de actividad proporcionados por Ontario Hydro en su informe, esta sería la zona de peligro para las barras nuevas de combustible:

Si nadases hasta el fondo, tocases con los codos un depósito de combustible nuevo y nadaras de inmediato a la superficie probablemente eso bastaría para matarte.

Sin embargo, fuera del límite exterior podrías nadar todo lo que quisieras: la dosis de radiación central sería menor que la dosis normal de radiación de fondo que obtienes al caminar por los alrededores. De hecho, siempre que estuvieras debajo del agua, estarías protegido de casi toda esa dosis normal de radiación de fondo. Es más, puede que recibieses una dosis menor de radiación en el agua de una piscina de combustible gastado que caminando alrededor por la calle.

Recuerda: soy un caricaturista. Si sigues mis consejos sobre seguridad con materiales nucleares, seguramente merezcas lo que te ocurra.

Eso si todo sale según lo previsto. Si hay corrosión en las carcasas de las barras de combustible gastado, puede haber productos de fisión en el agua. El trabajo que realizan para mantener limpia el agua es muy bueno, por lo que no sería dañino nadar en ella, aunque sí es lo bastante radioactiva como para que sea ilegal venderla como agua embotellada[5].

Sabemos que nadar en las piscinas de combustible es seguro porque hay buzos que se encargan de su mantenimiento de manera rutinaria.

Sin embargo, estos buzos tienen que tener cuidado.

El 31 de agosto de 2010 un buzo que se encargaba del mantenimiento de la piscina de combustible gastado en el reactor nuclear de Leibstadt, en Suiza, vio un tubo de longitud incierta en el fondo de la piscina y avisó por radio a su supervisor para preguntar qué debía hacer. Le dijeron que lo pusiera en su cesta de herramientas, que fue lo que hizo, pero debido al ruido de las burbujas no oyó la alarma de radiación.

Cuando sacó la cesta de herramientas del agua, saltó la alarma de radiación de la habitación. El buzo tiró la cesta de nuevo al agua y salió de la piscina. Los dosímetros del buzo mostraron que había recibido una dosis de radiación mayor de lo normal en todo el cuerpo y una dosis extremadamente alta en su mano derecha.

El objeto resultó ser un tubo protector de un monitor de radiación en el núcleo del reactor, convertido en altamente radioactivo por el flujo de neutrones. Se había desprendido de manera accidental cuando en 2006 cerraron una cabina. Enseguida se hundió y permaneció en una esquina de la piscina, donde había pasado inadvertido cuatro años.

El tubo era tan radioactivo que si el buzo lo hubiera colocado en su cinturón de herramientas o en su bolso colgado al hombro, que están más cerca del cuerpo, podría haber muerto. En su caso, el agua le protegió y solo su mano —una parte del cuerpo más resistente a la radiación que los delicados órganos internos— recibió una dosis alta.

Por lo tanto, respecto a lo seguro que sería nadar, la conclusión es que probablemente no te pasara nada, siempre que no bucearas hasta el fondo ni cogieras algo extraño.

Pero para cerciorarme me puse en contacto con un amigo mío que trabaja en un reactor de investigación y le pregunté qué creía que le pasaría a alguien que intentase nadar en su piscina de radiación.

—¿En nuestro reactor? —Pensó unos segundos—. Morirías enseguida, antes de tocar el agua, por las heridas de bala.

Preguntas extrañas (y preocupantes)
de la bandeja de entrada de
¿Qué pasaría si? (1)

P. ¿Sería posible que mis dientes alcanzasen una temperatura tan fría que se hicieran añicos al beber un café caliente?

SHELBY HEBERT

P. ¿Cuántas casas se incendian cada año en Estados Unidos? ¿Cuál sería la manera más sencilla de aumentar considerablemente esa cifra (digamos como mínimo un 15 por 100)?

ANÓNIMO