Así funcionarían las partículas Pym de ‘Ant-Man’

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Cuando leemos un cómic o vemos una película en la que el superhéroe protagonista tiene sus poderes basados en la ciencia a menudo nos preguntamos cuánto hay de realidad en ellos. Las películas de Marvel Studios también se preocupan por ese asunto y normalmente cuentan con al menos un asesor científico para corregir inexactitudes y que finalmente lo que vemos en la gran pantalla sea al menos científicamente plausible. Para ‘Ant-Man‘ contrataron al doctor Spiros Michalakis, que trabaja como físico cuántico en el Instituto de Información y Materia Cuántica de Caltech en California, y su labor consistió en ayudar a mostrar la mecánica cuántica de la película del Hombre Hormiga de forma precisa. Kyle Hill, de Nerdist, tuvo ocasión de charlar con él y consiguió que le explicase las ventajas y obstáculos que tendría nuestro héroe al encogerse a una altura de talla XXXS, micro, nano, o incluso cuántica.

Hank Pym, interpretado en ‘Ant-Man‘ por Michael Douglas, descubrió unas partículas (a las que bautiza con su apellido) que le permiten alterar su tamaño, y cuando se reduce a la estatura de un insecto puede mantener su fuerza habitual. Décadas más tarde Scott Lang, que en la película tiene los rasgos de Paul Rudd, usará esas partículas Pym junto con el traje especial del Hombre Hormiga para salvar a su hija y, de paso, el mundo.

Según Michalakis, los beneficios de poder reducir su tamaño manteniendo su masa son evidentes. Para explicarlo de una manera sencilla, la fuerza de los músculos de un organismo depende de la sección transversal de esos músculos. Por esta misma razón un grupo de gomas elásticas son más difíciles de estirar que una sola, ya que el área de la sección transversal del conjunto es mucho mayor. Y cuanto más grande sea el grupo de gomas, más fuerza tiene. Expresándolo de manera matemática muy simplificada, la fuerza es proporcional al cuadrado de la altura.

Esto explica por qué una persona es objetivamente más fuerte que una hormiga, pero no que una hormiga sea relativamente más fuerte que una persona. La superfuerza de Ant-Man es debida a que el volumen de un cuerpo está relacionado con el cubo de su altura, por lo que al reducir la altura de un organismo su fuerza disminuye de forma más lenta de lo que el volumen lo hace. Si extrapolamos esta relación matemática entenderemos por qué una hormiga es capaz de levantar varias veces su masa.

Entonces, si las partículas Pym y el traje del Hombre Hormiga le permiten a nuestro héroe encoger su volumen sin cambiar su masa, esto le permitiría a un humano de peso normal levantar varias veces su propio peso.

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Pero ¿qué sucedería si se encogiese mucho más hasta entrar en el terreno de la física cuántica? Ahí es cuando las cosas se vuelven realmente extrañas. Al llegar a este punto, Michalakis nos pide que imaginemos las probabilidades que hay, lanzando diez monedas consecutivamente, de obtener cara con las cinco primeras y cruz con las cinco últimas. Muy pocas, ¿verdad? Podríamos pasar horas y horas tirando monedas y ni nos acercaríamos al resultado deseado. Pero ¿y si nos da igual el orden en el que salgan cinco caras y cinco cruces? Según el físico la posibilidad aumenta hasta el 25 % en el primer intento. Una vez que suavizas los parámetros que debe tener una medida, más probabilidades hay de conseguir lo que se espera. Si te alejas lo suficiente, siendo menos específico, la tendencia a obtener cinco caras y cinco cruces comenzará a aumentar. Pero si te acercas mucho, siendo más específico poniendo condiciones como por ejemplo que además cada moneda debe girar un número determinado de veces, esa tendencia efectiva desaparecerá y se convertirá en prácticamente imposible. Así es cómo funciona nuestro universo.

Por lo que sabemos, la mecánica cuántica y las matemáticas que se derivan de ella son lo que definen la estructura del espacio y el tiempo. En el nivel de lo cuántico todo es caos y azar, pero si te alejas lo suficiente para poder ver las tendencias de esas fluctuaciones en masa empezarás a ver cómo surgen el orden y las probabilidades. Por ejemplo, en términos cuánticos no podemos decir que un electrón está orbitando alrededor de un protón en una trayectoria definida. En su lugar diremos que un electrón tiene una cierta probabilidad de estar en un lugar u otro alrededor de un protón. Al igual que toda ciencia, la posición del electrón no es definitiva, sino difusa.

Michalakis asegura que las leyes de la física bajo las que vemos funcionar al universo son tendencias en estas probabilidades de la mecánica cuántica, y si te reduces lo suficiente todas esas leyes desaparecen. La gravedad, la relatividad… absolutamente todo. Si Ant-Man pudiera encogerse hasta lo más pequeño de lo más pequeño, entraría en esa nada, en esa no-realidad. Todo el tiempo y el espacio estarían ante él y podría literalmente cambiar todo el universo que le rodea, igual que el Dr. Manhattan de ‘Watchmen’, además de poder desplazarse por el tiempo a su voluntad.

Ant-Man en la bañera

Pero no todo son ventajas. Los problemas derivados del cambio de tamaño no son pequeños precisamente. El más obvio es la densidad, que recordemos que se define como la masa dividida por el volumen. Haciendo un cálculo rápido, los 72 kilos de Paul Rudd comprimidos en el tamaño de una hormiga le darían la densidad equivalente a una estrella enana blanca.

Otro problema es el aire. Al encogerse tan rápidamente, la cantidad de aire es la misma pero el volumen que ocupa aumentaría drásticamente en relación al cuerpo. Y si se reduce hasta nivel atómico no hay forma de que se puedan inhalar los miles y miles de millones de átomos de oxígeno necesarios para poder mantener funcionando un metabolismo de tamaño humano sin ningún problema.

El tercer gran problema al que se enfrentaría alguien reducido gracias a las partículas Pym es la refrigeración. Sin la misma cantidad de superficie para disipar el calor producido por el cuerpo, incluso un esfuerzo moderado crearía una cantidad de calor excesiva sin ningún sitio por el que salir.

Sin desvelar cómo, el físico dio a entender que en la película cuentan con una solución a estos problemas.  Supongo que el más difícil de explicar será el de la densidad y ahí entraremos en el terreno de la suspensión de la incredulidad que tan bien maneja Marvel.

Ant-Man Trailer - Scott Lang se acerca a una hormiga voladora

Pensad en la cantidad de satélites artificiales que giran alrededor de nuestro planeta. Cada uno de ellos tiene una determinada cantidad de energía potencial, que depende de cuánto es atraído por la gravedad terrestre, cuánta masa tiene, y la distancia a la superficie terrestre a la que orbita. Si aumentamos la masa del satélite, para mantener la misma cantidad de energía potencial debe reducir su órbita. Si consideramos la Tierra y los satélites como un sistema atómico, aumentando la masa de los satélites conseguimos hacer el átomo más pequeño.

Si las partículas Pym pudieran de algún modo aumentar la masa de los electrones, reduciendo de esta manera su órbita o rádio de Bohr,  al ser los electrones y las interacciones entre ellos (las cargas iguales generan fuerzas de repulsión) lo que hace que los objetos no entren en contacto entre ellos, si todos los electrones de un objeto u organismo aumentan su masa de golpe, eso provocaría que encogiese. Por el principio de exclusión de Pauli no existe riesgo de que dos electrones ocupen el mismo estado cuántico.

De hecho, uno de los experimentos actuales que se están desarrollando en el Fermilab, el Acelerador de Partículas estadounidense, consiste en averiguar si es posible bombardear partículas atómicas para obtener electrones más pesados. Si en un futuro encuentran la partícula con la que hacerlo quizá deberían bautizarla como Partícula Pym.

ant-man logo

Ant-Man’ dirigida por Peyton Reed con guión de Edgar Wright, Joe Cornish y Adam McKay, está basada en el personaje de cómic creado por Jack Kirby. Es la última película que forma parte de la Fase 2 del Universo Cinematográfico de Marvel.

Con el poder de reducir su tamaño e incrementar su fuerza, Scott Lang debe encontrar su héroe interior y ayudar a su mentor, el Dr. Hank Pym, para proteger el secreto detrás del traje de Ant-Man de todo tipo de amenazas externas y conseguir así salvar al mundo del mal que le amenaza.

El reparto está formado por: Michael Douglas, Paul Rudd, Evangeline Lilly, Patrick Wilson, Michael Peña, Corey Stoll, David Dastmalchian, Judy Greer, John Slattery, Wood Harris, Gregg Turkington, Jordi Mollá y Abby Ryder Forstson.

‘Ant-Man’ se estrenará en EEUU el 17 de julio de 2015.

De Dumas a Scott Card pasando por H. G. Wells, Asimov, Arthur C. Clarke, Orwell, King, Pratchett, Moore y Gaiman. De Velázquez a Phil Noto pasando por Mucha, Sorolla, Tolouse Lautrec, Alan Davis, Alex Ross, Carlos Pacheco, Dave Gibbons y Toriyama. De Billy Wilder a Soderbergh pasando por Cukor, Hitchcock, Houston, Orson Wells, Alan J. Pakula, Eastwood, Spielberg y Nolan. De ‘The Twilight Zone’ a ‘Orphan Black’ pasando por ‘Buffy cazavampiros’, ‘House M. D.’, ‘The Good Wife’, ‘Friends’, ‘The Newsroom’, ‘Battlestar Galactica’ y ‘The Big Bang Theory’. Más de Marvel que de DC, pero ambas me gustan.

2 Comentarios

  1. Mi pregunta es, como Ant-thony puede levantar a Antman, si cuando se encoje mantiene su masa? Es decir, es una simple hormiga y puede soportar el peso completo de un humano (ya que peso es masa por aceleración y ninguna de esas cambia)

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