Interestelar , ¿ Qué hay de cierto en esta película ? ( Parte 1 )

La película de ciencia ficción Interestelar ( "Insterstellar" en su idioma original ) nos muestra conceptos complejos de la física moderna que pocas películas se atreven a tocar, para nuestro deleite estos conceptos se han abordado de gran manera, y además de ser una gran película ( es mi opinión personal ) se ha mantenido en gran medida fiel a los teorías físicas vigentes.

Interestelar estuvo dirigida por Christopher Nolan , y contó con el apoyo del astrofísico Kip Thorne , el cual ayudo a que la película sea coherente con la física, a continuación vamos a analizar los fenómenos que muestra la película para intentar determinar si están o no de acuerdo a las teorías científicas vigentes.

El agujero de Gusano

¿ Qué es un agujero de gusano?

Es un concepto hipotético, que consiste en un puente o atajo en el espacio tiempo que conecta dos puntos y permite el paso de la materia. Los agujeros de gusano son (por ahora), un concepto teórico, nadie ha encontrado uno ni se ha verificado su existencia en el universo, sin embargo, tampoco se puede negar que exista uno ( o algunos ) en algún lugar, esperando a ser descubierto.

El termino agujero de gusano se acuñó en 1957 , proviene de la analogía que utilizaba John Wheeler para explicar este fenómeno, donde mencionaba que si tuviéramos una manzana un gusano se podría desplazar por la superficie de la misma de forma similar a como nosotros nos desplazamos por el espacio, pero si el gusano hiciera un agujero, la distancia entre dos puntos seria mucho menor.

Viajando por un Agujero de Gusano

Como ya explicamos, los agujeros de gusano conectan dos puntos del universo de forma directa, y nos permiten viajar a través de ellos, este concepto se explica mejor gráficamente:

En la película Interestelar, la tripulación de la nave espacial Endurance logro alcanzar un agujero de gusano y cruzar a través de él, apareciendo en otro punto del universo de forma casi instantánea, esto ocurre porque el teórico viaje a través de los agujeros de gusano es mucho más rápido que la luz, la luz es muy rápida, pero el universo es inmenso, y las distancias interestelares son casi imposibles para el ser humano que tiene una expectativa de vida de unas pocas decenas de años, incluso viajando a la velocidad de la luz se puede tomar siglos en llegar de un punto a otro del universo, solo por poner un ejemplo, el diámetro de nuestra galaxia, la Vía Láctea , es de 100'000 años luz ( correcto, se necesita viajar durante 100'000 años a la velocidad de la luz para cubrir esa distancia ).

A pesar de que no se ha confirmado la existencia de un agujero de gusano, teóricamente pueden existir ( a esto se le conoce como física especulativa ) por lo cual Interestelar muestra una situación que es completamente posible, aunque extremadamente improbable, sin embargo es una película y en estricto rigor han cumplido con no contradecir la teoría vigente sobre los agujeros de gusano. Si te interesa aprender más sobre los agujeros de gusano puedes revisar esta página de Wikipedia.

La Ola Gigante

Una de las escenas más emocionantes de la película fue cuando la tripulación del Endurance se encontró con una ola gigantesca en el primer planeta que visitaron. Esta ola era bastante peculiar, porque era extremadamente angosta para su gran altura, algo que también les habrá llamado la atención es que la tripulación podía caminar porque el agua no tenía más de un metro de profundidad, incluso el Ranger ( la pequeña nave espacial con la que llegaron al planeta desde el Endurance ) pudo aterrizar ahí sin ningún problema. La mayoría dimos por descontado que esa gigantesca masa de agua se trataba de una ola gigante, sin embargo, esta no es la única teoría, analicemos las posibles explicaciones.

Las olas son ondas producidas por el viento, que empuja y arrastra la superficie del agua, en la película Interestelar se podía apreciar que la tripulación caminaba y se podían apreciar pequeñas olas superficiales, sin embargo el viento en ese momento no tenía la fuerza para producir ni mucho menos para mover una cantidad de agua tan grande como la que vimos, por lo cual la teoría de la ola queda descartada, por lo cual la teoría de que era una simple ola queda descartada.

Tsunami

Los tsunamis son olas gigantescas ( si, como la de la película ) , de hasta 20 o 30 metros de alto, se diferencian de las olas no solo por su gran tamaño, sino también por su origen, mientras las olas son producidas por el viento, los tsunamis son originados por fenómenos de gran energía que logran desplazar grandes volúmenes de agua de manera vertical, la mayor parte de los tsunamis son causados por terremotos con epicentro en el mar, otro evento que podría causar un tsunami seria el impacto de un gran meteoro.

El tsunami se forma cuando un gran cantidad de agua se mueve de forma vertical, esto causa ondas con una gran cantidad de energía que adquieren altura conforme se van acercando a zonas menos profundas, además presentan otra característica, el agua bajo la cresta del tsunami llega a la costa primero, porque viaja a mayor velocidad que la cresta, esto genera un vacío el cual causa que el agua se retire antes de la llegada de la cresta, por eso es de conocimiento general que cuando la marea se retrae demasiado, esto anuncia que un tsunami viene en camino.

En la película se aprecia que antes de la llegada de la ola gigante el agua se encuentra calmada ( con olas pequeñas ) , de haber habido un tsunami en camino el agua debería haberse estado retirando formando una corriente , y esto hubiera alertado a la tripulación , motivo por el cual se puede descartar que la ola gigante sea un tsunami.

Fuerzas de Marea

Existe otro motivo que podría haber causado una ola de semejante tamaño, recordemos que el planeta donde ocurrió este evento se encontraba muy cerca de un agujero negro, los agujeros negros presentan una gran fuerza de atracción, la cual debido a su cercanía con el planeta puede causar un efecto de fuerza de marea, el cual atraería una gran masa de agua hacia el agujero negro. Este efecto ya lo conocemos, puesto que la luna tiene un efecto similar en nuestro planeta, causando mareas altas y bajas a distintas horas del día.

El caso del agujero negro sería más extremo que el de nuestra luna, por tener una fuerza de atracción mayor, la diferencia radicaría en que podría atraer el agua de tal forma que esta quede fijada en dirección al agujero negro ( este efecto es conocido como bulto de marea ) , mientras el planeta se encuentra girando sobre su eje, esto causaría que la tripulación del Ranger gire junto con el planeta acercándose hacia la ola estática, sin embargo, desde el punto de vista de la tripulación, sería la ola la que se estaría moviendo hacia ellos, puesto que no podrían percibir con sus sentidos que son ellos los que se encuentran rotando junto con el planeta.

Si bien esta explicación es posible, la masa de agua atraída hacia el agujero negro ( el bulto de marea ) debería tener una pendiente menos empinada, y el cambio en la altura del agua debería ser más relajado, debido a que es una película podría entenderse que exageraron los efectos para darle mayor dramatismo, puesto que una pendiente relajada les hubiera permitido adentrarse poco a poco en la masa de agua en vez de ser arrasados por una ola gigante. En este aspecto consideramos que la película no fue tan fiel a lo que realmente hubiera ocurrido en una situación así. Si desean aprender más sobre las fuerzas de marea pueden ver este artículo en Wikipedia.

El agujero negro Gargantúa

Que es un agujero negro

Los agujeros negros son entidades del espacio donde se encuentra una inmensa cantidad de materia concentrada, como ya sabemos, mientras más materia (concentrada) más gravedad, los agujeros negros son tan masivos que a su alrededor se produce un campo de gravedad del que incluso la luz no puede escapar una vez que ingresa en esta zona de no retorno, denominada "horizonte de sucesos".

La televisión nos acostumbró a observar agujeros negros en el espacio como formas esféricas perfectas, de color negro ( el límite del horizonte de sucesos ) y a su alrededor aros o anillos de gas, sin embargo esto no es del todo correcto, porque en las cercanías del horizonte de sucesos sigue existiendo una gravedad muy grande, la luz puede escapar, pero es desviada, y no viaja de forma recta, estoy ocasiona que si viéramos un agujero negro no lo veríamos como una esfera perfecta, sino que tomaría alguna forma curiosa, debido a la curvatura de la luz.

Gargantúa y sus efectos

Es así que Interestelar nos muestra un agujero negro ficticio llamado Gargantúa, que no es una esfera perfecta, sino una recreación más realista de cómo se vería uno si lo observáramos de forma directa con nuestros ojos. Cabe resaltar que existen distintos tipos de agujeros negros, y obviamente no todos se verían de la misma forma.

La película también nos muestra que existe un planeta que orbita a su alrededor (el planeta de la ola gigante), si bien los agujeros negros atraen cualquier objeto que se encuentre dentro de su horizonte de sucesos, es posible que los objetos que se encuentran fuera de este horizonte tengan orbitas estables. Como ya explicamos anteriormente, la ola gigante se debe al efecto de gravedad ejercido por Gargantúa sobre el planeta.

Otro efecto importante que crean los agujeros negros ( en general la materia ) es que afectan el tiempo, y lo vuelven relativo , a mayor gravedad y materia el tiempo pasa más lento, y esto se recrea de forma correcta en la película, cuando mencionan que una hora de exploración el planeta equivale a 7 años en la Tierra. Esto es coherente con la teoría de la relatividad de Albert Einstein y también es un fenómeno que se ha demostrado y existe en nuestro planeta. El dato curioso es que los agujeros negros no deberían poder afectar tanto el tiempo, en particular el agujero de la película debería haber afectado el tiempo aproximadamente un 20%, sin embargo en la película se afecta en mucho más que eso , el astrofísico Kip Thorne que apoyo en la realización de la película nos cuenta que el director Christopher Nolan quería ver una diferencia en el tiempo muy exagerada, y se resolvió el problema dándole a Gargantúa una velocidad de rotación muy alta, al realizar los cálculos se determinó que ,en efecto , bajo estas circunstancias era posible llegar a esa diferencia en la relatividad del tiempo.

Una escena que causó mucha polémica es cuando el capitán Cooper cae en el agujero negro y logro pasar a través de este con vida. Los agujeros negros absorben todo lo que se encuentre en su horizonte de sucesos y van creciendo poco a poco en tamaño, por lo cual Cooper debió formar parte del núcleo de materia del Gargantúa. Sin embargo el logro salir vivo, esto realmente desafía las leyes de la ciencia y no es posible, una explicación valida (fantástica, no científica) es que los "seres" que crearon el agujero de gusano pudieron haberlo protegido de alguna forma para no quedar aplastado por la gravedad del agujero negro, y de alguna otra forma (desconocida y ficticia) lo llevaron a una dimensión distinta.

Cuando un objeto de cierto tamaño se acerca a un agujero negro ocurre un fenómeno muy interesante llamado Espaguetización , en el cual el objeto queda como un espagueti, debido al poderoso campo gravitatorio que lo atrae mientras lo va comprimiendo , este fenómeno confirma que Cooper no hubiera podido sobrevivir.

Las Estación Espacial Endurance

El Endurance es la estación espacial con la cual la tripulación de Cooper viaja por el espacio, luego de ver la película es obvio que el actual conocimiento científico no puede construir una estación con las capacidades del Endurance, puesto que tendrían que resolver primero el problema del combustible.

Actualmente no conocemos un combustible que pueda ser utilizado para viajes tan largos, el Endurance recorrió una gran distancia para llegar al agujero de gusano utilizando solo sus motores y para esto se necesita una cantidad de combustible ridículamente grande, actualmente los motores se utilizan en solo algunos momentos de los viajes espaciales, para viajar grandes distancias principalmente se utiliza la gravedad de los astros, aprovechando esta gravedad para ganar velocidad y recorrer grandes distancias sin consumir combustible, los motores se utilizan para corregir trayectorias en algunos momentos puntuales del viaje. Entonces, ¿Qué combustible utilizaba el Endurance?, definitivamente era algo fuera de este mundo.

La nave espacial clase Ranger

Las Ranger son las pequeñas naves que utilizaban para entrar y salir de los planetas, eran capaces de realizar una serie de maniobras que actualmente es imposible siquiera soñar en una nave que tenga todas estas funcionalidades, cabe resaltar que estas naves podían entrar y salir de los planetas, sin embargo, escapar de la fuerza de atracción de un planeta requiere mucha potencia ( mucha más potencia de lo que requiere la estación Endurance para viajar por el espacio abierto ), por lo cual su mecanismo de propulsión debería ser mucho mejor y más potente.

Las Ranger son naves espaciales de una sola fase, esto significa que pueden escapar de la fuerza gravitatoria de un planeta en una sola etapa, no como los lanzamientos actuales que necesitan varias etapas (van soltando propulsores conforme van ascendiendo). Teóricamente es posible construir una nave así, pero el problema es que no son prácticas porque tendrían que tener un gran depósito de combustible, lo cual las haría más pesadas, y es más practico soltar los depósitos de combustible para perder peso conforme se va quemando el combustible. Entonces, siendo las Ranger tan pequeñas y con tan poco espacio disponible a bordo, ¿Dónde guarda todo ese combustible?, en conclusión las Ranger son naves espaciales de fantasía.

La Quinta Dimensión

Luego de atravesar el agujero negro, el capitán Cooper llega a una extraña "Quinta Dimensión", donde puede moverse con libertad total a través del tiempo y manipular la gravedad como si pudiera tocarla, este tema realmente no es fácil de analizar, según el astrofísico Neil deGrasse Tyson , si nuestro universo tuviera cinco dimensiones ( que es fantasía, tiene tres ), deberíamos poder interactuar y desplazarnos por las otras dos dimensiones con total normalidad, como si fueran dimensiones físicas, exactamente como el capitán Cooper, quien podía moverse hacia cualquier momento del tiempo y alterar la gravedad con la palma de su mano.

Sin embargo, todo esto queda como física especulativa, porque nadie ha demostrado que exista un universo de cinco dimensiones y mucho menos que se pueda viajar a él.

Conclusión

A nuestro parecer, Interestelar es una gran película, sin embargo, aunque se ha mantenido fiel a muchos conceptos físicos, la mayor parte de la película cae dentro de la física especulativa, lo cual no la convierte necesariamente en posible, sino en eventos extremadamente improbables, tan improbables que estaríamos hablando de ciencia ficción.

Queremos resaltar, que si bien la película es de ciencia ficción ( en nuestra opinión ) los fenómenos físicos se muestran con un nivel de fidelidad que no hemos visto hasta ahora, y esto coloca a Interestelar un paso adelante.

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