Física de lo imposible (24 page)

Identificar centenares de planetas similares a la Tierra en el espacio ayudará a reconcentrar el esfuerzo SETI. En lugar de explorar aleatoriamente estrellas cercanas, los astrónomos podrán concentrar sus esfuerzos en un pequeño conjunto de estrellas que puedan albergar un gemelo de la Tierra.

Otros científicos han tratado de utilizar la física, la biología y la química para conjeturar qué aspecto podría tener la vida alienígena. Isaac Newton, por ejemplo, se preguntaba por qué todos los animales que podía ver a su alrededor poseían la misma simetría bilateral: dos ojos, dos patas delanteras y dos patas traseras dispuestas simétricamente. ¿Era esto un accidente fortuito o era obra de Dios?

Hoy los biólogos creen que durante la «explosión cámbrica», hace aproximadamente 500 millones de años, la naturaleza experimentó con un gran conjunto de formas para minúsculas criaturas multicelulares emergentes. Algunas tenían médulas espinales con formas de X,Y, o Z. Otras tenían simetría radial como una estrella de mar. Por accidente, una tenía una médula espinal con forma de Y, con simetría bilateral, y fue el ancestro de la mayoría de los mamíferos en la Tierra. Por ello, la forma humanoide con simetría bilateral, la misma forma que utiliza Hollywood para representar a los alienígenas en el espacio, no tiene por qué aplicarse necesariamente a toda la vida inteligente.

Algunos biólogos creen que la razón de que florecieran formas de vida diversas durante la explosión cámbrica es una «carrera de armamentos» entre predador y presa. La emergencia de los primeros organismos multicelulares que podían devorar a otros organismos obligó a una evolución acelerada de ambos, en la que cada uno de ellos corría para superar al otro. Como la carrera armamentista entre la Unión Soviética y Estados Unidos durante la guerra fría, cada lado tenía que apresurarse para mantenerse por delante del otro.

Al analizar cómo evolucionó la vida en este planeta, también podemos especular sobre cómo podría haber evolucionado la vida inteligente en la Tierra. Los científicos han concluido que la vida inteligente requiere probablemente:

1. Algún tipo de mecanismo sensorial o de visión para explorar su entorno.
   
2. Algún tipo de pulgar utilizado para agarrar —también podría ser un tentáculo o garra.
   
3. Algún tipo de sistema de comunicación, tal como el habla.
   

Se requieren estas tres características para sentir nuestro entorno y eventualmente manipularlo —cosas ambas que son los distintivos de la inteligencia—. Pero más allá de estas tres características, todo vale. Al contrario de tantos alienígenas mostrados en la televisión, un extraterrestre no tiene por qué parecerse a un humano en absoluto. Los alienígenas infantiles y con ojos de insecto que vemos en la televisión y en las películas parecen, de hecho, sospechosamente similares a los alienígenas de las películas de serie B de los años cincuenta, que están firmemente asentados en nuestro subconsciente.

(No obstante, algunos antropólogos han añadido un cuarto criterio para la vida inteligente con el fin de explicar un hecho curioso: los humanos son mucho más inteligentes de lo necesario para sobrevivir. Nuestros cerebros pueden dominar el viaje en el espacio, la teoría cuántica y las matemáticas avanzadas, habilidades que son totalmente innecesarias para cazar y recolectar en la selva. ¿Por qué este exceso de potencia cerebral? Cuando vemos en la naturaleza animales como el guepardo y el antílope, que poseen habilidades extraordinarias mucho más allá de las requeridas para su supervivencia, encontramos que había una carrera de armamentos entre ellos. Análogamente, algunos científicos creen que hay un cuarto criterio, una «carrera de armamentos» biológica que impulsa a los humanos inteligentes. Quizá dicha carrera de armamentos era con otros miembros de nuestra propia especie).

Pensemos en todas las formas de vida notablemente diversas en la Tierra. Si, por ejemplo, se pudiesen criar de manera selectiva octópodos durante varios millones de años, es concebible que también podrían hacerse inteligentes. (Nosotros nos separamos de los simios hace seis millones de años, probablemente porque no estábamos bien adaptados al entorno cambiante de África. Por el contrario, el pulpo está muy bien adaptado a su vida debajo de una roca, y por ello no ha evolucionado durante millones de años). El bioquímico ClifFord Pickover dice que «cuando observo los crustáceos de aspecto extraño, medusas blandas con tentáculos, gusanos hermafroditas y mohos mucosos, sé que Dios tiene sentido del humor, y lo veremos reflejado en otras formas en el universo».

No obstante, es probable que Hollywood no vaya muy desencaminado cuando presenta como carnívoras las formas de vida alienígena inteligentes. No solo los alienígenas comedores de carne garantizan mejores recaudaciones de taquilla, sino que también hay un elemento de verdad en esta presentación. Los predadores suelen ser más listos que sus presas. Tienen que utilizar la astucia para hacer planes, acosar, ocultarse y capturar a sus presas. Los zorros, los perros, los tigres y los leones tienen ojos en la parte frontal de la cabeza para calcular la distancia cuando saltan sobre su presa. Con dos ojos pueden utilizar visión estereoscópica en 3D para atrapar a su presa. Por el contrario, las presas, como las ovejas y los conejos, tienen que saber cómo correr. Poseen ojos a los lados de la cara para detectar predadores en los 360 grados a su alrededor.

En otras palabras, la vida inteligente en el espacio exterior puede perfectamente evolucionar a partir de predadores con ojos, o algún órgano sensorial en la parte frontal de su cabeza. Pueden poseer algo del comportamiento carnívoro, agresivo y territorial que encontramos en lobos, leones y humanos en la Tierra. (Pero puesto que tales formas de vida estarían basadas probablemente en ADN y moléculas de proteínas completamente diferentes, ellos no tendrían interés en comernos o aparearse con nosotros).

También podemos utilizar la física para conjeturar qué tamaño podría tener su cuerpo. Suponiendo que vivan en planetas del tamaño de la Tierra y tengan la misma densidad aproximada del agua, como las formas de vida en la Tierra, entonces criaturas enormes no son posibles debido a la ley de escala, que establece que las leyes de la física cambian drásticamente cuando aumentamos la escala de cualquier objeto.

Si King Kong realmente existiera, por ejemplo, no podría aterrorizar a la ciudad de Nueva York. Por el contrario, sus piernas se romperían en cuando diese un paso. Esto se debe a que si tomamos un simio y multiplicamos su tamaño por diez, entonces su peso aumentaría como su volumen, o 10 x 10 x 10 = 1.000 veces. Por lo tanto, sería 1.000 veces más pesado. Pero su resistencia aumenta proporcionalmente al grosor de sus huesos y músculos. El área de la sección transversal de sus huesos y músculos aumenta solo con el cuadrado de la distancia, es decir, 10 x 10 = 100 veces. En otras palabras, si King Kong fuera 10 veces más grande, solo sería 100 veces más resistente, pero pesaría 1.000 veces más. Así pues, el peso del simio aumenta mucho más rápido que su resistencia cuando aumenta su tamaño. Sería, en términos relativos, 10 veces más débil que un simio normal, y por eso sus piernas se romperían.

Recuerdo a mi profesor de la escuela primaria maravillándose ante la fuerza de una hormiga, que podía levantar una hoja de un peso muy superior al suyo. Mi maestro concluía que si una hormiga tuviera el tamaño de una casa, podría levantarla. Pero esta hipótesis es incorrecta por la misma razón que acabamos de ver con King Kong. Si una hormiga tuviera el tamaño de una casa, sus patas también se romperían. Si se aumenta la escala de una hormiga en un factor 1.000, entonces sería 1.000 veces más débil que una hormiga normal, y sería aplastada por su propio peso. (También se asfixiaría. Una hormiga respira a través de orificios en los lados de su cuerpo. El área de esos orificios crece como el cuadrado del radio, pero el volumen de la hormiga crece como el cubo del radio. Así, una hormiga 1.000 veces más grande que una hormiga ordinaria tendría 1.000 veces menos del aire necesario para aportar oxígeno a sus músculos y tejidos corporales. Esta es también la razón de que los campeones de patinaje y gimnasia tiendan a ser más pequeños que la media, aunque tienen las mismas proporciones que cualquier otro. Proporcionalmente, tienen una fuerza muscular mayor que la de las personas más altas).

Utilizando esta ley de escala, podemos calcular asimismo la forma aproximada de los animales en la Tierra, y posiblemente de los alienígenas en el espacio. El calor emitido por un animal aumenta cuando aumenta su área superficial. Por ello, cuando aumenta su tamaño lineal en un factor 10, sus pérdidas térmicas aumentan en 10 x 10 = 100. Pero el contenido de calor dentro de su cuerpo es proporcional a su volumen, o 10 x 10 x 10 = 1.000. Por ello los animales grandes pierden calor más lentamente que los animales pequeños. (Esta es la razón de que en invierno nuestros dedos y orejas se congelen antes, puesto que tienen la mayor superficie relativa, y también de que las personas pequeñas se enfríen más rápidamente que las grandes. Explica por qué los periódicos arden muy rápidamente, debido a su mayor superficie relativa, mientras que los troncos arden muy lentamente, debido a su superficie relativamente pequeña). También explica por qué las ballenas del Ártico tienen una forma redondeada: porque una esfera tiene la mínima superficie por unidad de masa. Y por qué los insectos en un ambiente más caliente pueden permitirse tener una forma de espina, con una superficie relativamente grande por unidad de masa.

En la película de Disney
Cariño, he encogido a los niños
, una familia se contrae hasta tener el tamaño de hormigas. Se produce un aguacero, y en el micromundo vemos minúsculas gotas de lluvia que caen en charcos. En realidad, una gota de lluvia vista por una hormiga no parecería una gota minúscula sino un enorme montón o hemisferio de agua. En nuestro mundo, un hemisferio de agua es inestable y colapsaría por su propio peso bajo la gravedad. Pero en el micromundo la tensión superficial es relativamente grande, de modo que un montón hemisférico de agua es estable.

De un modo análogo podemos hacer una estimación aproximada de la razón superficie a volumen de los animales en planetas lejanos utilizando las leyes de la física. A partir de dichas leyes podemos teorizar que los alienígenas en el espacio exterior no serían probablemente los gigantes que a veces se presentan en la ciencia ficción, sino más parecidos a nosotros en tamaño. (Las ballenas, sin embargo, pueden tener un tamaño mucho mayor debido al empuje del agua del mar. Esto también explica por qué muere una ballena varada en la playa: porque es aplastada por su propio peso).

La ley de escala significa que las leyes de la física cambian cuando nos adentramos cada vez más en el micromundo. Esto explica por qué la teoría cuántica nos parece tan extraña, al violar sencillas nociones de sentido común sobre nuestro universo. Por ello, la ley de escala descarta la idea familiar de mundos dentro de mundos que encontramos en la ciencia ficción, es decir, la idea de que dentro del átomo podría haber un universo entero, o que nuestra galaxia podría ser un átomo en un universo mucho mayor. Esta idea se exploraba en la película
Hombres de negro
. En la escena final de la película la cámara se aleja de la Tierra, hacia los planetas, las estrellas, las galaxias, hasta que nuestro universo entero se convierte en solo una bola en un enorme juego extraterrestre al que juegan alienígenas gigantes.

En realidad, una galaxia de estrellas no guarda ningún parecido con un átomo; dentro de un átomo, los electrones en sus capas son totalmente distintos de los planetas. Sabemos que todos los planetas son muy diferentes unos de otros y pueden orbitar a cualquier distancia de la estrella madre. En los átomos, sin embargo, todas las partículas subatómicas son idénticas. No pueden orbitar a cualquier distancia del núcleo, sino solo en órbitas discretas. (Además, a diferencia de los planetas, los electrones pueden mostrar un comportamiento extraño que viola el sentido común, como estar en dos lugares a la vez y tener propiedades ondulatorias).

También es posible utilizar la física para esbozar los perfiles de posibles civilizaciones en el espacio. Si examinamos la evolución de nuestra propia civilización durante los últimos 100.000 años, desde que los modernos humanos aparecieron en África, podemos verla como la historia de un consumo creciente de energía. El astrofísico ruso Nikolái Kardashev ha conjeturado que las fases en el desarrollo de civilizaciones extraterrestres en el universo también podrían clasificarse de acuerdo con el consumo de energía. Utilizando las leyes de la física, él agrupó las civilizaciones posibles en tres tipos:

1. Civilizaciones tipo I: las que recogen la potencia planetaria, utilizando toda la luz solar que incide en su planeta. Pueden, quizá, aprovechar el poder de los volcanes, manipular el clima, controlar los terremotos y construir ciudades en el océano. Toda la potencia planetaria está bajo su control.
   
2. Civilizaciones tipo II: las que pueden utilizar toda la potencia de su sol, lo que las hace 10.000 millones de veces más poderosas que una civilización de tipo I. La Federación de Planetas en
   Star Trek
   es una civilización de tipo II. En cierto sentido, este tipo de civilización es inmortal; nada conocido en la ciencia, como las eras glaciales, impactos de meteoritos o incluso supernovas, puede destruirla. (En el caso en que su estrella madre esté a punto de explotar, estos seres pueden moverse a otro sistema estelar, o quizá incluso mover su planeta hogar).
   
3. Civilizaciones tipo III: las que pueden utilizar la potencia de toda una galaxia. Son 10.000 millones de veces más poderosas que una civilización tipo II. Los borg en
   Star Trek
   , el Imperio en
   La guerra de las galaxias
   y la civilización galáctica en la serie Fundación de Asimov corresponden a una civilización tipo III. Ellas han colonizado miles de millones de sistemas estelares y pueden explotar la potencia del agujero negro en el centro de su galaxia. Circulan libremente por las calles espaciales de la galaxia.
   

Kardashev consideraba que una civilización que crezca al modesto ritmo de un pequeño porcentaje por año en consumo de energía pasará rápidamente de un tipo al siguiente, en cuestión de unos pocos miles o decenas de miles de años.