26 de octubre de 2008

Gravedad en Krypton (planeta de Superman)


Como en todo relato de ciencia ficción, en este caso un cómic, los poderes de Superman son explicados por el autor. En el primer número del cómic se describe cómo un científico del planeta Kyptón, donde nació el héroe, trata de conservar su especie ante la inminente desaparición del planeta. Para ello envía a su hijo, el futuro Superman, en una nave espacial que llegará posteriormente a la Tierra. La fuerza del kryptoniano se debe a que en su planeta la gravedad era mucho mayor que en la Tierra. De esta forma, la vida en ese planeta sería equivalente a la de la Tierra y sus habitantes no podrían volar ni saltar descomunalmente.

Posteriormente, en el número 262 se da una nueva explicación a los poderes de Superman. En este ejemplar se atribuyen sus poderes, no solo los relacionados con su fuerza, sino también los que le permiten tener visión de rayos x, a que Krypton orbitaba alrededor de una estrella amarilla, y no roja como el Sol. Esto provocaba que en el planeta hubiera un desplazamiento en la longitud de onda principal. Sin embargo, este hecho no se puede relacionar de ninguna manera científica con su descomunal fuerza o muchos de sus otros poderes.


A continuación, nos centraremos en la explicación original para comparar la gravedad de Krypton con la terrestre. Para ello nos basaremos en la leyes de Newton y en la mecánica clásica.

Al principio Superman no era capaz de volar pero sí daba enormes saltos, podía superar grandes edificios sin un esfuerzo excesivo. Según se describía en el primer ejemplar, Superman era capaz de saltar unos 200 metros lo que equivale aproximadamente a la altura de un edificio de unos cincuenta pisos. A continuación calcularemos la fuerza necesaria para saltar verticalmente esta altura en la Tierra; simplificamos los cálculos al no tener en cuenta ni el rozamiento con el aire, ni que además debería avanzar horizontalmente para superar el edificio.

Para calcular la fuerza debemos calcular la aceleración inicial y para lograr esto necesitamos hayar primero la velocidad inicial.
  • Aplicamos la conservación de la energía mecánica, tomamos la energía potencial en la superficie de la Tierra como 0.

  • Así que la velocidad inicial es de 62,5 m/s (225 Km/h). Si suponemos que alcanza esta velocidad en medio segundo, la aceleración media para lograrlo sería:

  • La segunda ley de Newton nos relaciona la aceleración con la fuerza, si suponemos que Superman pesa 100 Kg calculamos la fuerza que realiza el suelo contra él para que alcance estas enormes alturas. Si además aplicamos la tercera ley de Newton podemos concluir que es la misma pero de sentido contrario a la que hace nuestro héroe contra el suelo.

Ahora que ya sabemos cuanta fuerza realiza Superman para saltar, podemos hacer una aproximación y calcular la que necesita ejercer para mantenerse de pie en Krypton. Suponemos que al saltar hace una fuerza un 70% mayor, entonces la fuerza que realiza para estar de pie en su planeta será de 7353 N . Como la fuerza necesaria para mantenerse de pie es igual a la fuerza que realiza la gravedad del planeta, éste será su peso en Kryptón.
  • Si lo comparamos con su peso en la Tierra:

Finalmente, observamos que la gravedad en Kryptón es 7 veces mayor que en nuestro planeta. Debemos tener en cuenta que la diferencia entre la de la Tierra y Júpiter, el de mayor gravedad de nuestro sistema, es mucho menor, aproximadamente el doble. Para que la Tierra tuviera esa gravedad debería tener un radio también 7 veces mayor.


Esta conclusión nos puede parecer más o menos interesante, a James Kakalios le pareció algo curioso pero no hizo ninguna reflexión. Yo quiero plantear una questión: ¿puede exisistir un planeta de estas características? Debemos recordar que Krypton era similar a la Tierra en composición química y, por ello, Superman puede vivir en nuestro planeta. Eso significa que Krypton debía ser un planeta rocoso y no gaseoso. Si nos fijamos en nuestro sistema planetario los rocosos tiene un tamaño muy inferior a los gaseosos y ninguno de ellos alcanza esta magnitud. Este fenómeno también se observa en otros sistemas. Con estas características seguramente Krypton no podría existir y por tanto esta explicacion a la fuerza del Superhéroe tampoco sería aceptable.



Bibliografía: James Kakalios, La Física de los Superhéroes

4 comentarios:

Anónimo dijo...

¿Dónde está la diferencia entre lo que tú cuentas y lo que cuenta Kakalios en su libro? No se distingue muy bien. Tienes que dejar claro cuál es tu aportación. Si no, parece una copia.

jesusmora dijo...

Pero jupiter se considera uno de los mas pequeños planetas gaseosos, ademas se han descubierto planetas similares a la tierra de tamaños mucho mayores, por lo que krypton es cientificamente posible.

Unknown dijo...

Correccion. Para que La Tierra tuviese 7 veces mas gravedad, deberia ser 7 veces mas masiva y su radio igual que ahora. Eso implica una densidad media de 38.64g/cm3.
No existe ningun elemento en la tabla periodica mas denso que el Osmio (22.6 g/cm3) de modo que sencillamente tendria que ser menos denso y mas voluminoso.
Recordemos que no existe ningun mundo en el sistema solar mas denso que la Tierra (Por cierto el planeta rocoso mas grande y masivo del sistema solar) que dicho sea de paso pesa mas que Venus, Marte, Mercurio y La luna juntos.

Dudo que exista un Rocoso de mucho mayor tamaño que el nuestro que no sea un tipo Neptuno (mucho menoss denso y bastante mas voluminoso)

Nightmare dijo...

@Jose Antonio Moreno Caballeda recordemos que se especula sobre un planeta ficticio, Kryptón no necesita ser precisamente 7 veces más masiva o tener 7 veces el tamaño de la tierra, podría ser la suma de esos factores...

En las subsiguientes aportaciones al "Superman Mythos" por diversos escritores, hay quienes refieren que si bien eran similares dejan claro que Krypton tenía altas concentraciones de elementos pesados con un ambiente similar a la tierra.

Pero recordemos, similar no es exactamente igual... Venus es similar a la tierra (nuestro mundo es más gordito e.e) pero su composición y lugar que ocupa determinaron enormes diferencias con respecto a nuestro mundo.

Entonces, ¿Y Krypton qué?, de acuerdo al Superman Mythos podemos especular que se formó en un vecindario antiguo de la galaxia, en la que el hidrógeno ya ha sido consumido casi en completa totalidad por una sucesión de nacimientos y muertes estelares que por fortuna para la aparición de los kryptonianos no dejaron grandes secuelas cercanas que afectaran el desarrollo de la vida en Krypton (como estrellas de neutrones, agujeros negros... cercanos).

En este orden de ideas y de acuerdo al Superman Mythos, Kryptón fue descrito como un mundo con un núcleo cuya composición era en su mayor parte de Uranio, de este modo, podríamos concebir que Kryptón o se formó de restos del Disco de Acrecimiento que formó a su estrella Rao o que Kryptón fue formado en una etapa anterior a la existencia de Rao y esta estrella lo atrapó en una órbita, sea cual sea la respuesta la realidad es que en dicho mundo era abundante los elementos pesados por sobre los elementos livianos, el oro para los kriptonianos no tenía valor, era tan abundante como para nosotros lo son las menas de cobre.

En este orden de ideas, otra pista que nos indica que Krypton poseía un tamaño considerablemente mayor era los vientos de su atmósfera, Rao era una estrella Gigante Roja, siendo una estrella mucho más fría que nuestro sol no podría dar toda la energía necesaria para formar grandes ventiscas, de acuerdo a los historietistas, parte de la propia energía que se liberaba del núcleo ayudaba a mantener esa condición atmosférica, pero para atrapar suficiente energía de Rao y liberar el núcleo la suficiente de manera estable el tiempo suficiente para el desarrollo de la vida hasta la posterior formación de la civilización kryptoniana en declive, se nos está queriendo decir que quizá el núcleo de Kryptón representó un porcentaje ligeramente mayor del planeta (en comparación nuestro núcleo ferroso es el 60% de la masa de la tierra) como que también debió ser mucho más grande para aprovechar atrapar tanta energía de su estrella como le fuera posible.