Star Trek, como influencia la Ciencia Ficcion a la realidad

Cuando era niño, uno de mis programas de TV favorito era Viaje a las Estrellas (Star Trek), me sentaba a verlo a las ocho de la noche, siempre atento a la llegada de mis padres, que me habian prohibido ver Television despues de las ocho, pero cuando el gato no esta, el raton aprovechaba...

Se ha dicho que la TV es aspiracional, y ciertamente que lo era, en aquel entonces viviamos en condiciones muy diferentes a las actuales, a mediados de los setentas, la unica tecnologia avanzada que habia en las casas promedio era una TV, un Radio y una miriada de electrodomesticos que no eran mas que motores electricos con controles; y aparecia una nave espacial, donde podian llevar un intercomunicador a donde sea que fueran, podian consultar computadoras en cualquier habitacion y la informacion del Universo estaba accesible donde fuera, podian ver por medio de pantallas lo que sucedia a su alrededor y las historias, no solo eran las tipicas historias de aventuras tontas, incorporaban una forma de ver el mundo que Estados Unidos tenia antes de Vietnam, positiva y llena de confianza, no habia nada que el ser humano no pudiese hacer, solo limitado por su propia moral, era una epoca en la que aun se creia que el bien era la fuerza dominante en el mundo, muy diferente al pesimismo y temor de la epoca actual.

No fuimos pocos los que vimos cambiar el mundo, y deseabamos hacerlo cambiar, cuando llegue al bachillerato, mi curso de computacion en el CCH tuve que hacerlo con tarjetas perforadas, en computadoras que ocupaban habitaciones completas, para cuando sali de la Marina, ya estaban por ahi las primeras PS2, y ahora estoy escribiendo en una Laptop con mas potencia que la maquinota de una habitacion de esas epocas, y me estoy comunicando remotamente desde la carretera Mexico-Veracruz.

Los telefonos celulares, las computadoras, los scanneres de resonancia magnetica nuclear, todo ello era algo deseable en los sesentas, que se pudo conseguir con mucho esfuerzo, gran inteligencia y una decidida inversion estatal y privada, IBM, Mac, Nokia y otras muchas grandes compañias de hoy nacieron como respuestas tecnologicas a necesidades ya fuese nacionales o individuales, y muchos de los diseñadores sabian lo que querian, porque un espectaculo televisivo les lleno la cabeza de sueños, el primer telefono de almeja fue abiertamente diseñado para replicar los intercomunicadores de Viaje a las Estrellas, y no dudo ni un poco que el dia que descubramos la posibilidad de viajar mas rapido que la luz, lo llamaremos Warp, y habra una nave llamada Enterprise en el espacio en algun momento del futuro, porque despues de todo, los sueños de la infancia, se pueden volver realidad.

Ciertamente que nos falta mucho, en particular en los paises tercermundistas, pero aqui tambien se sueña, en tener trabajos bien pagados, educacion y seguridad social para todos, pero tenemos un ojo puesto en las estrellas, he conocido pocos fisicos o matematicos que no disfruten de la Astronomia, de lo que esta un poco mas alla de lo alcanzable, mi sueño en particular, es poder predecir y controlar los sismos...

Superficies de control

Los ingeniosos pioneros de la aviacion controlaban sus superperficies de control, timones y alerones por medio de alambre conectados a la palanca y a los pedales, la unica fuerza disponible para alterar el curso de un avion era muscular, sus ligeros aviones eran lentos y la presion del viento era muy pequeña a esa velocidad.

Durante muchos años se siguieron usando alambres y poleas, la medida de la fuerza era la de los musculos humanos, los aviones de tela y madera de la Primera Guerra fueron los primeros en experimentar el aterrador fenomeno de la trabazon de los controles, en picadas pronunciadas, la fuerza humana no era suficiente, se disipaba con la friccion, las poleas y el calor.

Hubo una gran revolucion en aeronautica cuando se crearon los primeros mandos asistidos hidraulicamente, aprovechando las propiedades de incompresibilidad de los fluidos densos, y la famosa ecuacion:

Donde Ap es el Area del piston hidraulico, Ar es la seccion recta, Fp es la fuerza aplicada y P es la Presion resultante, como se ve, lo que cuenta es la diferencia de Areas, a una fuerza dada, entre mayor sea la diferencia, mas Presion se consigue.

Aplicando el principio del actuador hidraulico, las superficies de control se podian mover con menos fuerza, una abuelita podria volar un B-17, efectivamente lo que se habia logrado era un multiplicador de fuerza, y vaya que era necesario, porque los aviones de la Segunda Guerra ya tenian velocidades de alrededor de 500 km/h y a esa velocidad la presion ejercida por el viento ya era considerable, recuperar un Stuka o un Dauntless requeria de mucha fuerza, y recuperar un B-29 de una picada hubiera sido una de las 12 labores de Hercules.

Los conductos de liquido hidraulico prosperaron, y de hecho aun viven con nosotros, pero la guerra de Vietnam demostro un fallo fundamental, una sola bala colocada en el tubo hacia que la presion se perdiera, y una complejo y costoso F-100 se volvia un monton de chatarra, la solucion, los sistemas redundantes de control hidraulico, dos conductos separados que en teoria podian preservar la posibilidad de control, a toda medida hay una contramedida y los sovieticos emplearon la municion antiaerea con schrnapel, al explotar cerca del avion, lo cubria con cientos de trozos de metralla, aun los sistemas redundantes podian ser perforados simultaneamente.

En los setentas llego el "Electric Jet", los controles hidraulicos fueron reemplazados por controles electricos, un alambre conducia una señal a unos pequeños motores que porporcionaban la fuerza mecanica para hacer las labores que se necesitaran, la idea era buena, tal vez demasiado buena, los pilotos acostumbrados a controles mecanicos subestimaban la resistencia del sistema y tendian a sobrevolar el envelope, (si el avion se queria virar, tendia a girar mucho mas rapido de lo que se debia, la respuesta era inmediata y mayor a lo que era correcto).

Muy pronto llegamos al "Fly by Wire", ahora los aviones eran controlados con pequeñas computadoras en las superficies de control, que encontraban una solucion inmediatamente, e impedian que el avion entrara en perdida o se desestabilizara, el piloto se encargaria de las maniobras, las computadoras de que nada saliera mal, y como una buena propina se añadieron simuladores, que daban a la palanca y los pedales una falsa resistencia, proporcionando a los sentidos del piloto, una forma mas eficiente de "sentir" al avion.

De la nueva generacion del F-22 y F-35 hablaremos en veinte años.

La escencia de la Fisica, velocidad y aceleracion

Uno de los principios fundamentales de la Física es:

∫ a dt = v

Que se lee, la integral de la aceleracion es la velocidad, pareciera una formula, pero es mucho más que eso, es una forma de pensar, de interpretar a la Naturaleza, significa que por medio de una ecuacion integral podemos entender que pasa a nuestro alrededor.

Pero pongamos un ejemplo para aclarar esto, el tiro en deflexion, una de las mas obscuras y dificiles actividades del combate aereo, volar es una actividad de tres dimensiones, y derribar al adversario significa usar sabiamente la municion y disparar a donde estara, muchos solo saben disparar colocados a las seis, pero en realidad si sabes entender esta ecuacion, puedes disparar en cualquier posicion, porque el enemigo siempre estara sobre la linea tangente a tu aceleracion, y puedes hacer un viraje cerrado, que en algun punto tenga una recta directa a la posicion del enemigo. cierto que es un ejemplo algo sangriento, pido perdon por ello, pero es lo que aprendi en mi juventud, un ejemplo de vida o muerte.

La realidad a veces puede ser brutal, pero esta integral se aplica en todo, en los automoviles que circulan en las calles, en las gotas de lluvia, en la fuerza de los rios, en las estrellas moviendose en el universo, en los pases de touchdown, en la sangre corriendo en nuestras venas, en fin, en todo aquello que se mueva.

Es el resultado de muchas mentes brillantes, que intentaban entender que significa el movimiento, los griegos no pudieron abstraer una formula para hacerlo, esta sencilla integral es el resultado de 20 siglos de pensamiento profundo, por las mejores mentes de su epoca, hasta que finalmente Newton pudo comprenderlo y construir un metodo matematico para entender el fenomeno.

Esta modesta definicion de velocidad es una de las herramientas mas poderosas de la Fisica, y no solo de ella, de la mente humana, porque nos permite comprender un todo, nos permite comprender que todo es movimiento.

Regresaremos Pronto

Física Cuántica - Descubrimiento del bosón de Higgs (Particula de dios) LHC