miércoles, 24 de diciembre de 2008

¡Transpórtame a Hawaii!

¿Verdad que es apasionante pensar que puedes ser transportado de un lugar a otro de manera instantánea? ¿No te gustaría estar ahora mismo en una playa en Hawai, en vez de estar estudiando o recorriendo los centros comerciales como un loco? La verdad, es que sería genial, pero hoy en día, desgraciadamente, físicamente es una cosa imposible, ¡Qué le vamos a hacer¡
Los transportadores, son habitualmente, muy utilizados en las películas de ficción, como por ejemplo en “Star Trek”, donde violan las leyes de la física.

Un transportador, ha de estar formado por un emisor y un receptor. La información que queramos enviar hacia el otro lado, ha de ser analizado y codificado, para que al enviarlo hacia el receptor, éste lo descodifique y reconstruya como materia. Es decir, sería transformar, la materia en energía, y de nuevo en materia. Si pensamos en un átomo, parece sencilla la cuestión, sin embargo, si pensamos en miles y miles de átomos, ya estamos hablando de miles y millones de cosas que habría que analizar, tales como la carga eléctrica, el momento angular, el spin, etc... Todo esto es imposible, o por lo menos, hasta hoy en día, debido principalmente al principio de incertidumbre de Heisenberg, el cual nos dice que es imposible especificar exactamente y en forma simultánea, la posición del electrón y el vector de su momento lineal. Esto se debe a que la simetría azimutal del patrón de ondas estacionarias indica que, para un tiempo dado, el electrón puede encontrarse en cualquier punto de la órbita. En la película “Star Trek”, para salvar este obstáculo, introducen los denominados “compensadores de Heisenberg”, y lo mejor de todo es que para transportarse de un lugar a otro, no necesitan un receptor, se supone que el emisor está programado para poder enviar cualquier tipo de materia hacia cualquier rincón de la galaxia, algo increíble desde luego.
Otro impedimento, sería el error en la descodificación, lo cual podría ser un caos. ¿Qué ocurriría si una persona al ser transportada careciese de un brazo o tuviera un ojo de más? Menuda gracia le iba a hacer al sujeto en cuestión...

A parte del principio de incertidumbre, también se ha de tener en cuenta, las enormes cantidades de energía que harían falta para transformar la materia en energía, y la energía en materia. La respuesta nos la da nuestro amigo Einstein, con su famosa fórmula E=mc2. La fórmula de Einstein nos dice la cantidad equivalente de energí­a de esta masa si se convirtiera repentinamente en energí­a. Para encontrar la energí­a, multiplica la masa por el cuadrado de la velocidad de la luz, este número que es 300.000.000 metros por el segundo (un número muy grande). Nunca se nos ha de olvidar que la energía ni se crea ni se destruye, únicamente se transforma, por lo tanto no podemos obtener energía a partir de “la nada”.

En la película “Charlie y la fábrica de chocolate”, el protagonista Willy Wonka, pretende transportar una enorme tableta de chocolate desde un emisor, hasta un receptor, como si de una televisión se tratara. Una vez que la tableta es transportada, ésta se hace más pequeña, como sucede al transmitir imágenes a través del televisor. Si consideramos que la tableta tiene una masa de unos 1000 kg., la energía que haría falta para transformar la materia en energía, sería de 3 x 1014 J, una cifra que pone los pelos de punta, ¿Verdad?

En el supuesto de que esto sucediese, haría falta transformar la energía en materia, lo cual ha sido demostrado experimentalmente haciendo chocar fotones de luz con electrones superenergéticos. Esto es lo que se supone que ocurrió en el big-bang. Como podemos intuir, la cantidad de energía necesaria para producir materia, ha de ser enorme, ya que los electrones se mueven a una velocidad fraccionaria de la luz, y aún más si son superenergéticos. De hecho, el niño que pone impedimentos a todo, dice, muy acertadamente, que para transportar la tableta de chocolate, harían falta al menos 9 bombas atómicas, ya que a partir del choque de partículas atómicas y subatómicas, generarían grandes cantidades de energía.










Sin embargo, bautiza a su invento como “El televisor de chocolate”, por lo tanto el mecanismo para “transportar” un objeto de un lugar a otro sería como el utilizado normalmente por las televisiones. Si suponemos que la televisión es de carácter analógico, entonces el elemento imprescindible para la formación de imágenes, es el tubo de rayos catódicos.


Los rayos catódicos son corrientes de electrones observados en tubos de vacío, es decir los tubos de cristal que se equipan por lo menos con dos electrodos, un cátodo(electrodo negativo) y un ánodo (electrodo positivo) en una configuración conocida como diodo. Cuando se calienta el cátodo, emite una cierta radiación que viaja hacia el ánodo. Si las paredes internas de vidrio detrás del ánodo están cubiertas con un material fosforescente, brillan intensamente. Una capa de metal colocada entre los electrodos proyecta una sombra en la capa fosforescente. Esto significa que la causa de la emisión de luz son los rayos emitidos por el cátodo al golpear la capa fosforescente. Los rayos viajan hacia el ánodo en línea recta, y continúan más allá de él durante una cierta distancia.
He aquí un dibujo de un tubo de rayos catódicos monocromos:



El primer paso para transmitir imágenes en movimiento a través del televisor, es evidentemente, la captación de las mismas con una cámara. En este proceso, la luz captada por la cámara, es descompuesta en tres colores: rojo, verde y azul.

Estas radiaciones luminosas han de ser transformadas en señales eléctricas, mediante algún tipo de modulación. En este proceso, cada uno de los colores, va a su correspondiente cañón, y mediante el funcionamiento del tubo de rayos catódicos, se produce la imagen.

Los haces de electrones procedentes del cañón electrónico, activan sustancias fosforescentes sobre la pantalla del televisor, dando lugar a puntos brillantes cuyos colores dependen de la intensidad relativa de cada haz. Los campos eléctricos establecidos entre las placas deflectoras del cañón desvían los haces. Estos barren la pantalla siguiendo una línea horizontal, se desvían hacia abajo y barren otra línea. La pantalla entera es barrida cada 1/30 s.

A la vez que se produce este barrido horizontal, se produce uno vertical con una frecuencia de 50 ciclos por segundo. Este proceso, es el causante de que vayan produciéndose unas imágenes tras otras, dejando atrás la anterior.
En la película, existe una imagen en movimiento en el televisor, consistente en un panorama salvaje donde habitan criaturas, aparentemente gorilas. Al “transportar” la tableta de chocolate, la imagen transmitida al televisor es montada sobre la ya existente, lo cual es imposible, debido a que la televisión sólo admite una señal de entrada, ninguna mezcla, la mezcla tendría que ser desde la emisora de televisión.

¿Cómo es posible que la imagen de la tableta aparezca sobre la imagen ya existente? ¿Cómo puede la tableta ser “real” dentro del mecanismo de una televisión, donde el funcionamiento está basado en el flujo de electrones en un tubo de rayos catódicos? ¿Y cómo puede el niño atravesar literalmente la pantalla para obtener la tableta? Desde luego esta última pregunta no tiene explicación, pues si suponemos una televisión analógica, igual da que fuera de otra naturaleza conocida hoy en día por nosotros, no somos capaces de atravesarla, pues está formada por materia. Cuando el niño atraviesa la pantalla, ¿Qué está transformando la materia de su mano en energía, y cuando la saca en materia nuevamente? Nos volveríamos a encontrar con el problema descrito anteriormente. Y si la mano conserva su estado de materia, como hace la tableta de chocolate, ¿Cómo es esto posible? Desconozco si habríamos de meternos en cuestiones de la mecánica cuántica, sin embargo hoy en día, el traspaso de materia a través de materia es físicamente imposible.





Bibliografía:
http://refugioantiaereo.com/2006/08/emc2-la-teoria-de-einstein-explicada
http://www.ciencia-ficcion.com/glosario/t/teletran.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Incertidumbre
http://www.redcientifica.com/doc/doc200105210002.html
http://www.angelfire.com/al2/Comunicaciones/Sistemas/tv22.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_cat%C3%B3dicos