Ciencia y Cine: Mr. Fantástico [2] en Weblogs de Yaaqui.com

Es el nombre que adopta Reed Richards, científico y líder del grupo los Cuatro Fantásticos, cuando adquieren los dispares y extraordinarios poderes que, supuestamente, les confirió la tormenta cósmica en la que se vieron atrapados. Algo común en todos los superhéroes, esto de ponerse un nombre de batalla, nunca mejor dicho. Como lo es también que, casi nunca, sean explicables desde el punto de vista científico, dichos superpoderes. En el caso de Mr. Fantástico, ¿puede la ciencia explicar, o al menos justificar, la deformación que experimentan sus huesos, músculos, piel, etc?

Elasticidad mecánica

Veamos. En principio se puede pensar en un método mecánico. Todos sabemos que aplicando una fuerza a un cuerpo, éste se puede estirar, comprimir, retorcer, etc. Lo mismo que el Dr. Reed. Es la propiedad elástica que todos los materiales tienen, en mayor o menor grado, y que se mide mediante una magnitud conocida como módulo de elasticidad o módulo de Young, en honor del científico inglés Thomas Young. Experimentalmente se comprueba que, siempre que no sobrepasemos su límite de elasticidad, al estirar, por ejemplo, una barra ésta aumenta de longitud. Matemáticamente:

E : módulo de elasticidad (en este caso longitudinal) del material.
? : fuerza o tensión aplicada
? : deformación unitaria en cualquier lugar de la barra

Resulta evidente que conforme mayor sea el valor del módulo de un material (E), menos se deformará (?) al aplicarle una fuerza determinada (?); es decir será menos elástico. De hecho, si su valor es muy alto se dice que el material es rígido. Tres observaciones al tema:

1) Cada material tiene su propio valor de módulo y, siempre que apliquemos una fuerza por debajo del mismo, experimentará una deformación elástica o, lo que es lo mismo, temporal. Sólo existirá mientras se mantenga la fuerza aplicada; si ésta cesa el cuerpo recuperará su forma original. Se habla, entonces, de una deformación reversible. Cautela.
2) En caso contrario, si se supera el valor del módulo, la deformación podría llegar a ser irreversible, permanente. El cuerpo no recuperaría jamás su forma original. Se trataría de una deformación plástica. Precaución.
3) Hay además un detalle que debemos tener muy presente. No hay que superar en mucho el módulo de elasticidad de un material, para que alcancemos su punto de rotura. Así que, al estar relativamente próximos, es fácil que no sólo lo deformemos de manera permanente, sino que lo rompamos irreversiblemente. Caución.

Problemas, problemas...

Se ven venir. Y es que el cuerpo humano está formado de diversos materiales, cada uno con un valor de módulo elástico. Y así, para una determinada tracción, se podrían estar estirando los músculos del antebrazo, por ejemplo, pero no sus huesos cúbito y radio. Por lo que habría una parte del mismo que no tendría hueso en su interior, quedando flácido y por tanto inservible. Y lo que es peor, cuando al aumentar la tracción el hueso se estirara también, lo más probable es que se superara el módulo de elasticidad de los músculos. Lo que significaría que, una vez suspendida la tracción, ya no se contraerían y el Dr. Reed andaría por ahí, de por vida, con unos antebrazos kilométricos casi sin huesos, que sí se habrían contraído. Todo un problema de languidez.

Que se agravaría si la tracción llegara a igualar o superar el punto de rotura. En cuyo caso el cuerpo no sólo no recuperaría su tamaño original, sino que se rompería irremediablemente. Ya no tendríamos un cuerpo, o partes del mismo, con dimensiones kilométricas y sin estar sustentado en un esqueleto óseo, sino que esas partes serían fragmentos diseminados por todos lados. Un desastre por partes, vamos.

... y más problemas

Uno. Derivado de la capacidad de estiramiento que tienen los materiales de los que estamos hechos. Pertenecen al grupo de los elastómeros, que pueden llegar incluso a duplicar o triplicar su tamaño, antes de romperse. Como el caucho, pero no más. De modo que nuestro superhéroe de cómic lo tendría muy difícil como científico en la vida real. Con el estado actual de conocimientos de la ciencia, no se pueden justificar las extraordinarias dimensiones que llega a medir. Ni radiaciones cósmicas, ni nada. Sólo es ciencia-ficción y no muy buena.

Dos. Consecuencia directa de las fuerzas necesarias para estirarlos. Por ejemplo. El fémur necesita una tracción de 16 000 millones de pascales para duplicar su longitud; un valor considerable pues es, aproximadamente, la décima parte de la presión que existe en el centro de la Tierra. Demasiado. O la aorta, que necesita una tracción de 0,79 millones de pascales para duplicar su longitud; lo que no está nada mal, si consideramos que es la misma que se experimenta a 70 m de profundidad en el océano. Excesiva.

Tres. Por simple motivo causal ¿Qué o quién ejerce la fuerza? ¿Cuál es su naturaleza física? La ciencia sólo conoce cuatro, y ninguna de ella es la causa. Entonces...

¿Puede que el procedimiento no sea mecánico, y que la deformación no esté basada en la elasticidad? ¿Existe otro procedimiento quizás, y otra propiedad física tal vez, que justifique la variación de tamaño de los cuerpos? Pues, sí. (Continuará).

Escrito por Carlos Roque Sánchez croque@supercable.es