Ciencia de Bolsillo

Los seres humanos nos acostumbramos pronto. Sabemos que, en ocasiones, nos sobrevuelan millones de toneladas y continuamos nuestras vidas confiados sin preguntarnos ¿Por qué no caen? Bueno, en ocasiones caen de forma rápida y violenta ocasionando enormes daños. No, no estoy hablando de los aviones. ¿Nunca os habéis preguntado porque flotan las nubes?

El vapor de agua es un gas, y como tal, se mezcla con los gases que están presentes en el aire. De hecho, siempre existe una cierta cantidad de vapor de agua presente en el ambiente, es lo que conocemos como humedad ambiental. Pero las nubes no están formadas por vapor de agua. Las nubes se forman cuando el vapor de agua se condensa en gotas de agua o en cristales de hielo. Y como todos sabemos una gota de agua o un cristal de hielo son materiales pesados que no deberían flotan en el aire. Lo cierto es que no flotan, sino que suben y bajan de forma constante. Su tendencia natural sería caer aunque intervienen otros efectos para contrarrestar esa tendencia. Una gota de agua típica suele medir décimas o centésimas de milímetro y cae a 1 o 2 centímetros por segundo dentro de su nube . Eso permite que actúen sobre ellas distintos efectos que ralentizan o impiden la caída. En primer lugar, las nubes están en movimiento arrastradas por corrientes de aire. Así una corriente ascendente puede hacer que las gotas se mantengan en equilibrio, floten o incluso asciendan. También es necesario tener en cuenta la orografía del terreno, una corriente de aire que choca con una montaña se eleva y arrastra cualquier objeto con ella. En segundo lugar, tenemos los efectos térmicos. Esa misma corriente de aire se enfría al ascender y eso puede provocar la condensación del vapor en gotas. Pero esa condensación genera calor, y el aire caliente provoca que la nube siga ascendiendo. En general, los efectos esta muy interrelacionados y son muy difíciles de analizar. En último lugar esta la cuestión del tamaño de las gotas. El agua forma núcleos de condensación que van creciendo en tamaño. Cuanto mayor sea el tamaño, más difícil será que las gotas consigan mantenerse en el aire. Un caso extremo sería la formación del granizo. Las gotas se condensan y caen pero fuertes corrientes de aire vuelven a elevarlas aumentando de tamaño en el proceso. Si este proceso se repite suficientes veces la pequeña gota de agua ira aumentando de tamaño hasta formar bloques de hielo del tamaño de una pelota de tenis. Mejor estar protegido cuando el cielo, finalmente, se nos caiga encima en forma de granizo.

Tal vez os ha pasado alguna vez. Estáis con un botellín de cerveza y un amigo lo golpea en la parte superior con la base de otro. Inmediatamente, la sabrosa cerveza se convierte en una explosión de espuma intentando salir a toda velocidad.

Este efecto esta producido por el dióxido de carbono (CO2) disuelto en la cerveza. Cuando la botella esta cerrada, la concentración en el líquido y en la parte vacía están en equilibrio. Al abrirse, baja la presión y el CO2 tiende a escapar intentando alcanzar un nuevo equilibrio que depende de la presión y de la temperatura. Para ello crea burbujas, un proceso lento y muy complejo. Otro ejemplo lo tenemos en las botellas de cava. Solemos enfriar las botellas de cava y a menor temperatura aumenta la capacidad del liquido para absorber CO2. Si esta lo bastante fría durante suficiente tiempo, la mayoría del gas será absorbido y podremos abrirla sin problemas. Pero, ¿Qué sucede si agitamos la botella de cava o golpeamos el botellín de cerveza? En ambos casos, creamos burbujas y una vez creadas su crecimiento es muy rápido y casi explosivo.

¿Y el efecto invernadero? Veréis, también el agua de mares y océanos esta en equilibrio con la atmósfera y contiene disuelta una cierta cantidad de CO2. Por diversas razones físicas y químicas esta concentración es mucho mayor en el mar que en la atmósfera, lo que es útil para retener una importante cantidad de CO2. De hecho, el mar retiene unas 50 veces más CO2, en diversos compuestos químicos, que la atmósfera. Y al aumentar la concentración en la atmósfera, el mar ha ido absorbiendo más y más CO2 para mantener el equilibrio.

Esta disolución en el mar también depende inversamente de la temperatura. A menor temperatura, más concentración y más cantidad de CO2 es retenida. Afortunadamente la temperatura de los mares cambia mucho más lentamente que la del aire, pero hemos llegado a un punto en el que empieza a elevarse. Pronto, aunque los científicos discrepan sobre la fecha, los océanos dejaran de retener CO2 y pasaran a liberarlo. Muy lentamente las burbujas se formarán y liberarán en la atmósfera aumentando la concentración CO2, incrementando el efecto invernadero y, de nuevo, la temperatura. El proceso es lento, invisible y mucho menos espectacular que en la cerveza pero, a largo plazo, las consecuencias pueden ser igualmente explosivas.

Tal vez os ha pasado alguna vez. Estáis con un botellín de cerveza y un amigo lo golpea en la parte superior con la base de otro. Inmediatamente, la sabrosa cerveza se convierte en una explosión de espuma intentando salir a toda velocidad.

Este efecto esta producido por el dióxido de carbono (CO2) disuelto en la cerveza. Cuando la botella esta cerrada, la concentración en el líquido y en la parte vacía están en equilibrio. Al abrirse, baja la presión y el CO2 tiende a escapar intentando alcanzar un nuevo equilibrio que depende de la presión y de la temperatura. Para ello crea burbujas, un proceso lento y muy complejo. Otro ejemplo lo tenemos en las botellas de cava. Solemos enfriar las botellas de cava y a menor temperatura aumenta la capacidad del liquido para absorber CO2. Si esta lo bastante fría durante suficiente tiempo, la mayoría del gas será absorbido y podremos abrirla sin problemas. Pero, ¿Qué sucede si agitamos la botella de cava o golpeamos el botellín de cerveza? En ambos casos, creamos burbujas y una vez creadas su crecimiento es muy rápido y casi explosivo.

¿Y el efecto invernadero? Veréis, también el agua de mares y océanos esta en equilibrio con la atmósfera y contiene disuelta una cierta cantidad de CO2. Por diversas razones físicas y químicas esta concentración es mucho mayor en el mar que en la atmósfera, lo que es útil para retener una importante cantidad de CO2. De hecho, el mar retiene unas 50 veces más CO2, en diversos compuestos químicos, que la atmósfera. Y al aumentar la concentración en la atmósfera, el mar ha ido absorbiendo más y más CO2 para mantener el equilibrio.

Esta disolución en el mar también depende inversamente de la temperatura. A menor temperatura, más concentración y más cantidad de CO2 es retenida. Afortunadamente la temperatura de los mares cambia mucho más lentamente que la del aire, pero hemos llegado a un punto en el que empieza a elevarse. Pronto, aunque los científicos discrepan sobre la fecha, los océanos dejaran de retener CO2 y pasaran a liberarlo. Muy lentamente las burbujas se formarán y liberarán en la atmósfera aumentando la concentración CO2, incrementando el efecto invernadero y, de nuevo, la temperatura. El proceso es lento, invisible y mucho menos espectacular que en la cerveza pero, a largo plazo, las consecuencias pueden ser igualmente explosivas.

El poderoso mago llamo a sus sirvientes que, desde largas distancias, escucharon sus órdenes y pasaron a cumplirlas. A continuación invocó un mapa de la ruta a seguir, con instrucciones sobre los cruces de caminos a elegir. Confiaba en sus hechizos, que nunca le habían fallado, pero ese era un día especial. Con un gesto de su mano, ordenó el inicio de la marcha. Tras un carraspeo, el coche murió al fallar su batería.

Se conoce como la tercera ley del Clarke, por el escritor Arthur C. Clarke «Cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia». Y la interpretación usual es imaginar a un pobre hombre medieval intentando comprender nuestra tecnología y pensando que es mágica. O imaginarnos a nosotros intentando comprender una tecnología alienígena increíblemente avanzada. Pero hay otra interpretación más sutil pero mucho más inquietante. Como bien nos recuerda Miquel Barceló en este artículo, ¿cuántos de nosotros comprendemos la tecnología que utilizamos?

¿Cuánta gente que utiliza un GPS o un teléfono con marcación por voz comprende mínimamente su funcionamiento? Y esto es algo que podemos extender a mucha de la tecnología que nos rodea. Tecnología de la cual depende nuestra vida, nuestros trabajos, nuestras familias o el futuro de nuestros hijos. ¿Alguien piensa que es necesario comprender el mundo que nos rodea? Yo pienso que es imprescindible, porque si vivimos en democracia, y la mayoría es quien toma decisiones, deben ser decisiones informadas. Sino corremos el riesgo de ser dirigidos y manipulados “por nuestro bien”. ¿Cómo podemos elegir entre la opinión de un científico, un activista de Greenpeace o un político si no conocemos las consecuencias de la decisión? ¿por imagen? ¿por popularidad? ¿por quien sale más en televisión?. Células madres y radiaciones electromagnéticas, energía nuclear y la capa de ozono, el efecto invernadero y la nanotecnología ¿Qué sabemos de las decisiones se toman sobre estos temas? ¿Quién las toma por nosotros?

Pensad en como se organizaba en un reino medieval. El poder venia por dinero y herencia para el rey y los nobles, por el conocimiento para aquellos clérigos, magos y hechiceros que lo estudian. Conocimiento que mantenía al poder. Y la población se refugiaba en la astrología, la brujería y repetía mitos y leyendas que les enseñaban. Obedecían “por su propio bien”. ¿Estamos tan lejos de ese modelo?, ¿Qué papel te gustaría tener? O incluso más subversivo, ¿Qué te parecería cambiarlos?