futuro

Sábado, 3 de agosto de 2013

CURIOSIDADES CIENTIFICAS EN UNA SERIE DE TELEVISION

Ciencia en horario central

Aunque la ciencia aparece ocasionalmente en algunas series de televisión, como House, Bones o CSI, no es común que la ciencia y los científicos protagonicen una comedia. Sin embargo, tal es el caso de The Big Bang Theory, la serie de Warner que ya va por su sexta temporada

 Por Claudio H. Sánchez

Efectivamente, los principales protagonistas de The Big Bang Theory son científicos. Sheldon Cooper (Jim Parsons) es físico teórico del Instituto Tecnológico de California (Caltech). Ex niño prodigio, obtuvo su primer doctorado a los 16 años. Sheldon comparte su departamento con el físico experimental Leonard Hofstadter (Johnny Galecki), que también es su compañero en el Caltech. Rajesh Kootrappaly (Kunnal Nayyar) es un astrofísico hindú, becario en el Caltech, que padece un extraño caso de mutismo selectivo: no puede hablar con mujeres ajenas a su familia, salvo cuando está borracho. Howard Wolowitz (Simon Helberg) es ingeniero del MIT y el único de los cuatro que no tiene un doctorado, lo que lo hace blanco frecuente de las burlas de Sheldon. Sin embargo, Howard es en cierta forma el más exitoso del grupo: ha diseñado instrumentos y equipos para la exploración espacial (como el inodoro de la Estación Espacial Internacional) y él mismo viaja al espacio al comienzo de la sexta temporada para colaborar en el montaje de un telescopio.

Además de la profesión, los cuatro comparten su afición por la ciencia-ficción, las historietas de superhéroes, los juegos de rol y su dificultad para relacionarse con mujeres.

Inicialmente, la única protagonista femenina de la serie era Penny (Kaley Cuoco), una mesera y aspirante a actriz que vive en el departamento vecino al de Sheldon y Leonard. Con el correr de las temporadas se incorporaron la microbióloga Bernardette Rostenkowsky (Melissa Rauch), novia y luego esposa de Howard, y Amy Farrah Fowler (Mayim Bialik), neurobióloga que mantiene una relación con Sheldon que sólo se puede describir en inglés: “She is a girl who is my friend, but she is not my girlfriend” (es una chica que es mi amiga, pero no es mi novia). Casualmente, Mayim Bialik es neurobióloga en la vida real, egresada de la UCLA, y asesora ocasionalmente a los guionistas en cuestiones científicas. Otros científicos de la vida real también tuvieron participaciones especiales, como el físico Stephen Hawking, el Premio Nobel George Smoot y el astrofísico y divulgador Noel de Grasse Tyson.

Aunque la comedia transcurre en un medio académico y científico, el argumento no tiene que ver necesariamente con la ciencia sino, como en toda comedia, con las relaciones entre las personas. Sin embargo, en cada capítulo aparecen una o más curiosidades científicas.

LIQUIDOS NO NEWTONIANOS

En “The barbarian sublimation”, Penny entra en el departamento de sus vecinos mientras están preparando un experimento. Han puesto un parlante apoyado horizontalmente en la mesa y conectado a un equipo de música. El parlante está forrado en papel film para hacerlo impermeable y vierten sobre él una mezcla de almidón de maíz (maicena) y agua. Aunque la mezcla se ve perfectamente líquida, cuando la música empieza a sonar, el líquido baila, adoptando formas como si, por alguna razón, la vibración del parlante le diera consistencia.

Lo que visualmente apreciamos como la consistencia de un líquido, cuán espeso es, técnicamente se llama viscosidad. Así, el aceite es más viscoso que el agua, y la mermelada, más viscosa que el aceite. Cuando Newton estudió este fenómeno en el siglo XVII encontró que la viscosidad es una propiedad de cada líquido y que varía con la temperatura. Por eso el aceite caliente fluye más fácilmente que el aceite frío. Sin embargo, hay ciertos fluidos cuya viscosidad varía además según la tensión a la que están sometidos. Por no seguir el comportamiento descripto por Newton, a estas sustancias se las llama “fluidos no newtonianos”. Uno de los ejemplos más comunes de este tipo de fluidos es, justamente, la mezcla de almidón de maíz y agua, en partes iguales.

Los Mythbusters (programa del Discovery Channel) hicieron una demostración especialmente notable de las propiedades de los fluidos no newtonianos. Llenaron con la mezcla de maicena y agua un tanque de medio metro de diámetro y unos dos metros de altura. Una persona que se sumerja en el tanque se hundirá indefectiblemente tal como si lo hiciera en agua. Pero, si salta sobre la superficie, al chocar contra la mezcla, ésta aumenta bruscamente su consistencia y la persona no se hunde. Puede saltar continuamente, como sobre un trampolín, y la persona se mantendrá, sostenida sobre la superficie, sin hundirse.

Esta propiedad ha sido usada para construir lomos de burro “inteligentes”. Consisten en una bolsa larga, parcialmente llena con un fluido no newtoniano, y colocada transversalmente en el camino. Si un auto pasa sobre la bolsa a baja velocidad, la mezcla fluye dentro de la bolsa, sin ofrecer demasiada resistencia. Pero, si pasa a gran velocidad, el choque de la rueda contra la bolsa hace que la mezcla se vuelva momentáneamente más rígida, obligando al vehículo a reducir la velocidad.

VOCES EN LOS GASES

En “The vengeance formulation”, Sheldon participa en una entrevista telefónica para un programa de radio. Barry Kripke, compañero en la universidad y uno de sus “enemigos mortales”, conecta la habitación en la que transcurre la entrevista con un tanque de helio. A medida que la atmósfera se satura de helio, la voz de Sheldon se vuelve cada vez más aguda y ridícula.

La voz es el sonido que hace el aire al vibrar dentro de la garganta. La frecuencia, el tono de ese sonido, depende principalmente del volumen de aire que vibra: cuanto mayor es el volumen, más lentamente vibra el aire y más grave resulta el sonido. Por eso, en general, la voz de un adulto es más grave que la de un niño y el sonido de una tuba es más grave que el de una trompeta.

Pero la frecuencia del sonido depende también de la densidad del gas que vibra dentro de la garganta. Si se reemplaza el aire por helio, que es mucho más liviano, el gas vibra más rápidamente y resulta un sonido más agudo.

El efecto contrario puede observarse en “The launch acceleration”, cuando Leonard se aparece en el departamento de Penny con un tanque de hexafluoruro de azufre, un gas seis veces más pesado que el aire. Al ser más denso, sus moléculas son más pesadas y vibran más lentamente. Por eso, cuando Penny llena sus pulmones con el gas, su voz suena anormalmente grave.

DE LA TIERRA A LA LUNA

En “The lunar excitation”, Leonard invita a Penny (y a su novio del momento) a presenciar un experimento con láser: dispararán un haz hacia la Luna. El haz se reflejará sobre la superficie del satélite y regresará a la Tierra, donde será detectado mediante un instrumento especialmente dispuesto para tal fin. Sabiendo que el láser viaja a la velocidad de la luz (unos 300.000 km/seg) y midiendo el tiempo que emplea el rayo en ir y volver, es posible calcular la distancia entre la Tierra y la Luna con gran exactitud.

En realidad la superficie de la Luna no es tan brillante como para que un rayo disparado desde la Tierra y reflejado en la Luna pueda ser detectado. Por eso los astronautas de la misión Apolo XI dejaron sobre la Luna un espejo reflector especial, capaz de reflejar un láser con la intensidad suficiente como para ser detectado desde la Tierra. La importancia del experimento mostrado en este episodio no consiste solamente en la posibilidad de medir la distancia entre la Tierra y la Luna, sino que su realización demuestra la presencia en la Luna de un aparato fabricado por el hombre, prueba irrefutable de que los astronautas realmente estuvieron allí, contra lo que afirman muchas teorías conspirativas.

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LOS PERSONAJES VIENDO BAILAR LA MEZCLA DE MAICENA Y AGUA SOBRE EL PARLANTE.
 
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