Armageddon

En la película Armageddon se dirige a la Tierra un meteorito que podría destruir la vida humana. Antes de que llegue éste este meteorito, 18 días antes, impactan en la Tierra mucho otros más pequeños. Estos pequeños meteoritos previos, cuyo tamaño oscila entre el de un balón de baloncesto y un Volkswagen, provienen del cinturón de asteroides. Fueron propulsados por el meteorito grande al chocar contra el cinturón. A continuación demostraremos que no tardarían este tiempo en llegar a la Tierra.

Si suponemos que el choque entre el meteorito grande y los pequeños fue elástico se debe conservar la energía cinética del conjunto y el momento lineal.

[Ecin(grande) + Ecin(pequeño)] inicial = [Ecin(grande) + Ecin(pequeño)] final
[m*v (grande) + m*v (pequeño)] inicial = [m*v (grande) + m*v (pequeño)]final

Despejando estas ecuaciones llegamos a:

Σv (grande) = Σv (pequeño)

Como en nuestro caso la velocidad del grande no varía y la de los pequeños, en la componente que se acerca a la Tierra era 0, obtenemos que:

2*v (g) = v (p)

La velocidad de el meteorito grande se dice, en la película, que es de 35000 Km/h. Como ambos deben de recorrer el mismo espacio y la velocidad de los pequeños es el doble, deberían invertir la mitad de tiempo. Llegaron 18 días antes entonces el tiempo que necesitaron para recorrer la distancia desde el cinturón de asteroides hasta la Tierra tuvo que ser de 18 días, 36 para el grande. El cinturón de asteroides se encuentra a una distancia de entre 2 y 4 unidades astronómicas (150 millones de kilómetros). Si calculamos el tiempo que invertiría el asteroide grande en llegar desde el cinturón a la Tierra obtenemos 535,7 días. Se puede observar claramente que no se darían esta secuencia de tiempos, la diferencia entre los asteroides pequeños y el grande debería de ser mucho mayor. Aunque el choque no fuera elástico, la diferencia de solamente 18 días entre los impactos es una exageración que, aunque contribuye a aumentar la desesperación de los personajes en la película por la falta de tiempo, nunca se daría en un caso real.

Bibliografía:
es.wikipedia.org/

Detener las reacciones de fusión de las estrellas

En una de las películas de Star Treck destruyen estrellas enviando a sus núcleos cohetes de “trilitio” que detiene la fusión nuclear. Aunque no se destruye la estrella inmediatamente después de detener las reacciones de su interior, no centrare el post en este punto, sino en la posibilidad de detención de una reacción nuclear.

Para comenzar me gustaría aclarar que el trilitio es una especie que no existe. El litio es un elemento metálico que se encuentra en la naturaleza como un compuesto cristalino. Por tanto, no forma moléculas así que no pueden darse estructuras de 3 litios enlazados y aislados. Los cristales son estructuras infinitas en las que las partículas ocupan posiciones determinadas siguiendo una pauta que se repiten en todas las direcciones del espacio. En el caso del litio, su estructura se puede describir por la repetición de la siguiente celda.



Las reacciones nucleares se comportan igual que las reacciones químicas. Se necesita una energía de activación para que comiencen y una vez proporcionada se seguirá produciendo, en la mayoría de los casos, si se desprende energía en el proceso. El perfil energético de una reacción esquemáticamente sería:



Observamos las diferencias entre dos reacciones en las que se desprende energía, los productos tienen menos energía potencial que los reactivos, pero con distintas energías de activación.



Estas son dos reacciones con la misma energía de activación pero en la primera se absorbe energía y en la segunda se desprende.

Si no tenemos energía suficiente para superar la barrera que nos presenta la energía de activación, la reacción no tiene lugar. Parece entonces sencillo comprender que un método para detener una reacción es añadir un componente que reaccione pero que absorba energía. Así impediríamos que, tanto la reacción original como la nueva, tuvieran la energía suficiente para producirse. Este es un método utilizado en química con mucha frecuencia y que podría explicar cómo se detiene la fusión de la estrella. Deberíamos añadir algún elemento que al fundirse absorbiera energía. Tendría que ser alguno con mayor número atómico que el hierro, el último que resulta exotérmico. El litio tiene de número atómico 3, mientras que le hierro tienen 26, por lo que no podría tratarse de litio. Además, ya que las reacciones en las estrellas son muchas y desprenden mucha energía, deberíamos aportar una gran cantidad de este material, este no es tampoco el caso de la película.



Bibliografía:
“Química Orgánica” Peter C. Vollhardt & Neil E. Schore

Star Wars

Toda la saga de películas de Star Wars nos presentan múltiples escenas, armas y poderes que mediante un sencillo razonamiento científico se puede demostrar que son imposibles. Existen múltiples blogs y páginas que se centran en las espadas láser (lightsabers). He decidido analizar en otro arma con mucha menso relevancia, el cañón de iones.

Comenzaremos explicando lo que son los iones. Cuando algunos compuestos químicos se disuelven, por ejemplo en agua, éstos separan su parte cargada positivamente de la negativa. Estos trozos de compuestos se denominan iones. Como se encuentran cargados son especies muy reactivas y, por tanto, tienden a formar nuevos compuestos. Ésta es la razón de que aparezcan en disolución. Cierto tipo de disolventes, los que están formados por moléculas que tienen un momento polar distinto de 0, estabilizan los iones porque crean a su alrededor una atmósfera cargada con el signo contrario. Sin esta atmosfera estabilizante no son estables y reaccionarían con otras moléculas u otros iones.



De la anterior explicación se pueden extraer varias conclusiones:

• No se pueden tener iones de un único signo. Se forman por pares positivos y negativos manteniendo una neutralidad de carga neta.
• Son tan inestables que sólo se pueden tener en disolución con un disolvente polar.
• Esta disolución ha de ser en estado líquido porque es el único estado de agregación que nos permite la aparición de una atmósfera de signo contrario sin que se produzca ninguna reacción.
  

En la película de Star Wars se utiliza un cañón de iones. Es un potente arma que dispara rayos rojos. Los rayos no son de partículas en estado líquido, por lo que no podrían ser iónicos. Además estos rayos tienen un gran poder destructivo y debemos recordar que los iones son partículas cargadas eléctricamente pero que la mezcla es neutra, por tanto, no debería hacer ningún tipo de destrozo a las naves imperiales. Para recalcar esta última idea pondremos el ejemplo del sal común disuelta en agua como una disolución en la que se forman iones.