La Ciencia Detrás de Star Wars

En una galaxia muy, muy lejana existe una civilización llena de criaturas extrañas, paisajes inhóspitos y otros espectaculares; los seres del Universo Star Wars nos presentan maquinas, naves, espadas láser y seres extraordinarios salidos del cerebro del genial George Lucas. En este artículo abordaremos algunos de los aspectos relacionados a su tecnología, mundos, armas, y veremos si es posible en nuestra realidad la existencia de tan fantástico despliegue imaginativo.

Empecemos con los androides, Star Wars tiene un sinfín de “especies” con inteligencia artificial que ayudan a los seres de este mundo en muchas de sus tareas: Traducen diferentes idiomas, pueden ser compañeros, son expertos diplomáticos, recolectan información o simplemente reparan otros objetos.

En nuestro mundo los seres con movimiento autónomo no son nuevos, ya en la época de Leonardo Da Vinci se elaboraron autómatas, como se llamaban en aquel tiempo, que realizaban acciones sencillas. Leonardo diseñó un tipo de calculadora mecánica, adelantándose 150 años a su época; más impresionante aún, en 1950 se descubrió un manuscrito en el cual se detalla la construcción de un autómata diseñado por Da Vinci hacia el año 1495. Se trataba de un guerrero con armadura que movía los brazos, el cuello, la mandíbula y podría incluso sentarse, lo extraordinario del caso es que se construyó en base a las notas de Da Vinci y efectivamente funcionó.

¿Impresionados? Si nos remontamos mucho tiempo atrás, hacia el siglo III a. C, Filón de Bizancio, apodado “el mecánico”, acopló un estatua con formas humanas a través de un elegante mecanismo conformado por tubos, resortes y pesos que, usando la mecánica de fluidos, servía el vino desde una jarra una vez que los invitados colocaban una copa en su mano izquierda. Sin embargo, si nos situamos en el año 1937, la Westinghouse Electric Corporation, creó el que se considera el primer robot humanoide. Con dos metros de altura, un peso de 120 kg, Elektro, como fue conocido, podía caminar atendiendo ordenes de un comando de voz y vocalizar hasta 700 palabras;  también era capaz de aspirar humo, como si estuviera fumando, podía distinguir colores e inflar globos insuflando aire controlado para no explotarlos.

Ya en tiempos modernos, y con  tecnología de punta, tenemos al equipo de cirugía robótica más avanzado del mundo, bautizado como Da Vinci, en honor del genio del renacimiento; con él un cirujano opera cómodamente sentado, a distancia, y con una imagen tridimensional y ampliada del interior del cuerpo del paciente. El médico utiliza los controles maestros para manejar todos los instrumentos, afinado la técnica aprendida tras años de estudio y práctica. No obstante, Da Vinci todavía no puede programarse para operar sin un humano, ni tampoco puede tomar decisiones por sí mismo, porque que necesita una orden directa para realizar todas sus maniobras. Así y todo, dentro de poco estaremos en presencia de un sistema médico autónomo, que pueda operar por si solo, como el que observamos en el episodio III – La venganza de los Sith – y que transforma al maltrecho Anakin Skywalker en el terrible Darth Vader. Igual de sorprendente se presenta el caso de Sophia, un robot pasmosamente humanoide, desarrollado por la compañía Hanson Robótics, que presenta inteligencia artificial, procesamiento de datos visual y reconocimiento facial. Su software además analiza conversaciones y extrae datos que le permiten, aprendiendo por sí sola, mejorar sus respuestas con el tiempo, optimizando sus habilidades de conversación. Ha sido diseñado para aprender, adaptarse al comportamiento humano y trabajar con humanos. Sophia ha dado entrevistas en varios medios de comunicación, y en octubre de 2017 se convirtió en el primer robot ciudadano de un país, Arabia Saudita decidió otorgarle un estatus legal a través de la ciudadanía. Aunque todavía nos falta para tener a un C3PO o a RTD2 cerca de nosotros apostaría a que más temprano que tarde lo lograremos.

Si de viajes espaciales entre mundos muy distantes se trata, Star Wars resuelve el problema acudiendo a la velocidad lumínica. Quien no recuerda el halcón milenario vibrando estrepitosamente, con Han Solo y Chewbacca en su interior, para huir de sus enemigos a la velocidad de la luz. ¿Se puede realmente viajar a esta velocidad? ¿Es solo una limitación tecnológica lo que nos impide disfrútala? Para contestar debemos acudir a la física relativista y analizar los detalles del viaje. En primer lugar, y desde el punto de vista más sencillo, la cantidad de energía que se necesita para acelerar un objeto es dependiente de su masa. Entre más pesado es algo, mayor es la energía que se necesita para acelerarlo. Según nuestra experiencia si queremos ir el doble de rápido necesitamos, al menos, el doble de energía. Además surge un problema sin solución, según las leyes de nuestro Universo, específicamente la relatividad de Einstein, a medida que un objeto con masa se acerca a la velocidad de la luz se hace más pesado, por lo cual necesita aún más energía. Así, la cantidad de energía que se requiere sigue aumentando y aumentando hasta hacerse infinita, lo cual decididamente NO es posible. Lo lamento, nunca lograremos superar esta barrera, la forma de solucionarlo será encontrando atajos espacio temporales, pero esa es otra historia… Por otro lado nuestros cuerpos no están diseñados para someterse a aceleraciones/desaceleraciones mayores que las que ocurren en un avión de combate, esto es unas nueve veces la aceleración de la gravedad, o fuerza 9 g, como se conoce comúnmente. La mayoría de las personas nos desmayaremos a unas 7 g. Con el entrenamiento adecuado un humano ha soportado 47 g, al desacelerar de 1000 km/h a cero en 1,25 segundos, el efecto es equivalente a chocar con una pared de ladrillos a 190 km/h. El resultado fue tan traumático que la persona quedó temporalmente ciega, pues sus ojos se llenaron de sangre. Es absolutamente imposible estar en una nave, y vivir para contarlo, que acelere hacia velocidades altas y desacelere en muy poco tiempo; adicionalmente ocupar una nave sin trajes presurizados como ocurre con frecuencia en Star Wars es definitivamente un pasaje hacia la muerte.

En el capítulo IV de la serie – Una nueva esperanza -, Un Obi-Wan-Kenobi entrado en años anuncia “la fuerza” a un muy joven Luke Skywalker. Todos quedamos estupefactos al escuchar: “La fuerza es lo que le da al Jedi su poder. Es un campo de energía creado por todas las cosas vivientes. Nos rodea, penetra en nosotros y mantiene unida a la Galaxia.” Por increíble que parezca en el mundo real también existe una fuerza, también es invisible y también es poderosa; sin embargo no es nada mística y no puede ser controlada por una persona, por muy Jedi que parezca. Todos hemos mirado sus efectos al hacer interactuar un imán con partículas muy finas de hierro y conocemos de su poder al querer unir los polos idénticos de dos imanes. Esta fuerza la conocemos como interacción electromagnética o electromagnetismo. Sus fundamentos fueron presentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. El electromagnetismo permite explicar fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias. El electromagnetismo es tan importante que es una de las cuatro fuerzas fundamentales del Universo – las otras son la gravedad y las fuerzas nucleares fuerte y débil -, sin ella y sus compañeras nuestro Universo definitivamente no sería el que es.

Los científicos han detectado su real poder al estudiar fenómenos asociados a la  muerte de las estrellas. Cuando una estrella muere el resultado depende del tamaño original de la estrella; se conocen tres estadios de muerte estelar: una enana blanca, que constituye un cadáver de estrella, una roca fría y prácticamente sin luz que se forma cuando una estrella menor a 8 masas solares termina su combustible nuclear (hidrógeno), una estrella de neutrones es aquel remante estelar que queda cuando una estrella supergigante masiva agota el combustible y explota como una supernova, en último lugar se conoce a los agujeros negros que son eventos cósmicos generados por estrellas extremadamente masivas que crean una región de espacio con una gravedad tan extrema que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, pueden escapar. No obstante, cuando una estrella supermasiva colapsa por su propia gravedad durante una explosión de supernova, puede constituir una forma inusual y muy exótica de estrella de neutrones, un magnetar. Los magnetares son los imanes más potentes conocidos en el Universo – millones de veces más potentes que los imanes más fuertes de la Tierra. Los astrónomos estiman que la cantidad de energía que se genera en la formación de un magnetar es equivalente a la energía producida por nuestro sol en millones de años. Si una explosión magnetar se produjera a solo unos diez años luz de la Tierra, que corresponde a la distancia que nos separa de algunas de las estrellas más cercanas, la vida en nuestro planeta peligraría seriamente debido al efecto conjunto en la destrucción de la capa de ozono, de la atmósfera y la alteración en el clima global, este es el verdadero “poder de la fuerza”. Recientemente los científicos han planteado una teoría bastante plausible para la formación de un magnetar. Parece que un ingrediente fundamental para que se formen es la presencia  de un sistema estelar doble, así como el de nuestro querido Tatooine. Recordemos la escena de Luke mirando la puesta de dos soles al atardecer, momentos previos a decidirse por su mítica y exitosa misión. Regresando a nuestra realidad, hasta hace poco tiempo atrás se creía que los sistemas estelares dobles constituían una rareza en el Universo, ahora sabemos que son mucho más comunes de lo esperado. La misión estelar Kepler fue una empresa de exploración en busca de planetas fuera de nuestro sistema, estos planetas se llaman extrasolares o exoplanetas. En 2011 se descubrió el Kepler-16b, el primer exoplaneta que orbita alrededor de un sistema estelar binario; este “Tatooine de verdad” se ubica a 200 años luz de distancia.

Si hablamos de Star Wars no podemos dejar de incluir a la tecnología más impresionante, elegante y letal de la serie, la espada de luz. La idea más aceptada por los fanáticos es que se trata de una espada laser, bastante ligera y que puede cortar cualquier cosa, incluso a un odiado enemigo. Es el arma por excelencia de la saga, sin embargo sabemos que la luz viaja en todas las direcciones y continuará moviéndose a no ser que se disperse, se absorba o se desvíe, por lo cual es muy difícil contenerla en un sable de un poco más de un metro de largo. La luz también es insustancial, es decir no se puede usar para repeler un objeto, y por supuesto no puede emitir ningún sonido al encontrarse con otro, de hecho un rayo de luz simplemente se verá atravesado por otro sin ninguna interacción, ¡qué gran decepción!

Finalmente recordemos la famosa escena del bar, en donde una plétora de criaturas anima el escenario mientras otras, igual de extrañas, beben, juegan o luchan entre sí. Lo primero que llama la atención es que la mayoría de las criaturas se muestran humanoides, situación muy improbable de acuerdo con las leyes de la evolución. Según lo que sabemos la forma de las criaturas depende de un sinnúmero de factores que harían prácticamente imposible que una forma anatómica se repita bajo condiciones evolutivas diferentes. Por otro lado las condiciones para que las formas de vida sean realmente inteligentes son más raras todavía, por lo que, para nuestro malestar, la vida en el Universo probablemente será mayoritariamente parecida a nuestras bacterias, con lo cual la escena del bar tiene muy, pero muuuuuy, pocas probabilidades de existir. De todas maneras este mal sabor de boca nos deja una lección importante: si la vida extraterrestre compleja no es como lo esperamos o está muy lejos de nosotros para encontrarla, la mejor de las opciones es cuidar nuestro planeta para que las millones de maravillosas formas de vida conocidas y por conocer puedan desarrollarse favorablemente, en esta nuestra casa definitiva. ¡Que la fuerza nos acompañe!

Alexis Hidrobo P.

 
Para saber más:

• Michio Kaku. La física del futuro. Grupo Editorial Penguin Random House. Colombia. 2014.
• Michio Kaku. Física de lo imposible. Grupo Editorial Penguin Random House. Colombia. 2010.
• Javier Sanz. Los inventos de los antiguos. Ediciones Anaya multimedia. España. 2015.
• La imagen del bar que se muestra es un arte original de Ralph McQuarrie para Episodio el IV de la serie.

Alexis Hidrobo

Invierto mi tiempo en la enseñanza de Química en la Universidad San Francisco de Quito. Además me apasiona la divulgación científica y la ciencia ficción.