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¿Cu-cu? (Parte 2: Alguien voló sobre el nido del Cu-cu)

¡Saludos!

De nuevo emprendo la tarea de compartir con el mundo otra de mis creaciones, (probablemente diagnosticables como sintomáticas de vaya-usted-a-saber-qué). En este caso, además, me enfrento a la tarea de terminar el artículo "Cu-cu" que comenzó con la primera parte en el último post: ¿Cu-cu? (Parte 1: ¡Cu-cu invisible!).

¿Qué es lo que nos espera ante esta segunda parte? Ya hemos explicado en qué consiste la invisibilidad de un material, hasta qué punto se hace inviable aplicar ésto a un cuerpo humano, hemos hablado de "El Hombre Invisible" de Wells como referente clásico por excelencia del tema tratado... ¿qué falta? Pues entre otras cosas, lo que se propuso al final de la primera parte a modo de avance: Repasar otras ilustres apariciones de la invisibilidad (nótese lo paradójico de lo que acabo de expresar) en el mundo de la Ciencia-Ficción y Ficción en general, tomar contacto con los avances tecnológicos existentes en la actualidad para acercar al hombre a la invisibilidad... y puede que alguna cosilla más.

¿Estáis listos? ¡Pues vamos allá!

¿Qué quiere decir un predator cuando dice "te veo"?

...u "Otros tipos de visibilidad"

Una película que afronta de un modo interesante el campo de la invisibilidad tecnológica es Predator, en la que un grupo de soldados americanos al mando de Schwarzenegger se enfrentan a una criatura alienígena que les da caza por amor al deporte. Entre otras muchas virguerías tecnológicas, el predator cuenta para su misión con la ayuda de un camuflaje óptico que demuestra ser muy útil... aunque en este caso la invisibilidad total no es conseguida. Contamos con que el cuerpo del predator se vuelve transparente y no absorbe luz, pero se da una ligera refracción que permite percibir sus superficies como distorsiones en la imagen que se aprecia al mirar "a través del mismo" (véase primera parte si no queda claro a qué me refiero con estos conceptos). En el mundo de la Ci-Fi es muy habitual encontrarnos con este tipo de camuflaje, que además permite en una película que el espectador sea consciente en todo momento de la posición y actividad del protagonista invisible de turno, mientras que otros personajes no parecen darse cuenta de su presencia.

Pero la película Predator es útil en este tema también por otras causas. Además de "cómo es visto el predator", podemos analizar también "cómo ve el predator". Así, en la película el depredador hace gala de distintos modos de visión captando diferentes longitudes de onda del espectro luminoso (en los videojuegos podemos disfrutar ampliamente de esta posibilidad) .

¿Qué? Ah, perdón... es que como no metimos intro teórica al respecto en el post... Bueno, me las apañaré igual para tratar de explicarlo. Todos sabemos que la luz está compuesta por multitud de colores, ¿no? Cada uno de ellos tiene asociada una longitud de onda, lo cual hace que los percibamos de un color u otro. Cuando todos están superpuestos vemos "luz blanca", y si no tenemos ninguno vemos "ni torta". Pues aquí he cometido un gazapo, y es que no estamos hablando de la luz, sino de la luz visible. La luz se compone de más longitudes de onda de las que podemos percibir, como pueden ser los rayos X, las microondas, los infrarrojos, los ultravioleta... Se trataría de ondas que forman parte de las radiaciones luminosas que vienen del Sol, pero que están fuera del espectro visible (me refiero al humano, claro está). Algo así como los ultrasonidos, que algunos animales perciben - ergo lo que es estar, están ahí - pero nosotros no.

[ Edito: Por indicación de Wis, corrijo un error: En realidad el término de "luz visible" sí alude al mismo concepto que "luz". Si consideramos las longitudes de onda visibles junto con las no visibles (gamma, X, ultravioletas, infrarrojos, microondas, radio), entonces tendríamos el "espectro electromagnético completo". ¡Gracias por el apunte! ]

Pues eso, que el insigne cazador de humanos tiene aparatejos de lujo con los que ver en otras longitudes de onda. Cuando el gran Schwarzenegger (grande por su tamaño) descubre ésto, recurre al hábil truco del almendruco de recubrirse con barro (barro frío) de forma que las radiaciones caloríficas que emite sean "tapadas" y no se perciban sus emisiones infrarrojas. ¿Os habíais preguntado por qué la visión térmica permite ver calor? Pues es por las ondas infrarrojas asociadas (Véase sección Do-It-Yourself). Así que con ello la presa obliga al cazador a cambiar a otro modo de visión no tan útil. ¡Qué hábil!

Una de fantasmas

...u "Otros tipos de invisibilidad"

La causa que originalmente hizo que me propusiera llevar a cabo este post fue mi afición al universo de Ghost in the Shell (EN). Inicialmente un manga y posteriormente llevado a la gran y pequeña pantalla en forma de películas y series de animación, la saga narra la historia de los miembros de la Sección 9, un departamento ultrasecreto del gobierno japonés que lucha contra el terrorismo en multitud de ámbitos. Ah, por cierto, sucede a partir del año 2029: Un gran despliegue de tecnología permite a los protagonistas desenvolverse en una sociedad en la que la indivisibilidad de la dualidad cuerpo-mente ha sido puesta en entredicho: Los ghosts ("fantasmas" = almas) de las personas pueden ocupar distintos shells ("caparazones" = cuerpos). Humanos, cyborgs (cuerpo sintético, alma humana), robots... todos conviven en esta época donde la frontera de lo humano es difícilmente definible.

El caso es que al principio de la primera película ("Ghost in the Shell", 1995) podemos disfrutar de una espectacular escena en la que la Mayor Motoko Kusanagi se lanza al vacío desde la azotea de un edificio. Tras atacar al interior del edificio desde fuera, sus enemigos se acercan a la ventana rota para examinar a su atacante, momento en el cual ella se desvanece. Uno exclama: "¡¡Camuflaje termo-óptico!!". Señores, estamos en el 2029, y la efectividad de la invisibilidad sin más ya no es tan interesante cuando es relativamente fácil que el enemigo disponga de visión infrarroja. Por tanto, el camuflaje óptico de la mayor se combina con camuflaje térmico... vamos, como el barro de Scharzenegger en Predator pero sin ser de andar por casa. (Y sin selvático glamour).

¿En qué consistiría el camuflaje térmico? Pues bien, el objetivo es no irradiar calor al medio que nos rodea, que en la mayoría de los casos es el aire. Para ello, revistiéndonos con un aislante térmico éste podría mantenerse a temperatura ambiente conteniendo dentro nuestro calor. No obstante, los humanos somos "máquinas térmicas" (como decía mi profesor de Física del colegio), y si conservamos todo el calor que generamos lo pasaríamos muy, muy mal. Solución: Añadir al invento un sistema de refrigeración. Por ejemplo, un circuito de agua integrado en un traje aislante. El agua recoge el calor que emitimos, y el agua caliente se almacena en algún tipo de bombona que llevaríamos a la espalda... Sólo que para tener siempre agua fría disponbile habría que contar con otra bombona (u otro departamento en la misma) llena de agua fría. ¿Por qué es ésto de la refrigeración tan complicado? Pues porque los sistemas de refrigeración, por lo general, están diseñados para disipar el calor, es decir, moverlo de la fuente (donde resulta perjudicial) a otro medio donde no se concentre. En este caso, el calor debe ser almacenado porque si se disipa seríamos térmicamente visibles. Una alternativa sería convertir el calor a otro tipo de energía, pero este tipo de transformación no acostumbra a poder llevarse a cabo en un dispositivo portátil (El traje de camuflaje térmico incluiría una mini-central térmica...). No obstante, la Mayor Kusanagi no lleva en la escena comentada ningún tipo de bombona a cuestas (ni ningún tipo de traje en general), así que supongo que para el 2029 ya habían resuelto el problema de la refrigeración.

Hechizados

No sólo en la Ciencia Ficción se ha tratado el tema de la invisibilidad, con aproximaciones con distinta cercanía en cada caso a la Ciencia y a la Ficción, sino que desde mucho antes del cultivo de este género se ha utilizado otro tipo de explicación para introducir la invisibilidad en relatos, historias y otras expresiones culturales con las que el ser humano nos sorprende cada día. Esta explicación, de hecho explicación por excelencia para explicar lo que sea, es la magia.

Tal y como se comentó en los comentarios (valga la redundancia) en la primera parte del artículo, una de estas referencias es la capa de invisibilidad de Harry Potter. A diferencia de otras capas que emulan invisibilidad - siempre mágicamente hablando - en el universo planteado por J.K. Rowling, se trataría de una capa invulnerable a hechizos y que no pierde poder con el tiempo volviéndose opaca. La capa resulta tremendamente útil al joven Potter a lo largo de todos sus años de estudio en Hogwarts y resulta ser de especial interés en el último libro, "Las Reliquias de la Muerte". También en "El Señor de los Anillos", de J.R.R. Tolkien, nos encontramos con una capa mágica que protege de ser visto a su portador. La capa élfica que Frodo obtiene de Galadriel, dama de Lorien, más que volver invisible al épico hobbit lo "camufla" con el entorno cuando se cubre completamente con ella. En la película ello se refleja en las Dos Torres, cuando frente a la puerta de Mordor Frodo y Sam se camuflan tras la capa aparentando ser una piedra para los soldados Haradrim.

Como veis, lo invisible no sólo está de la mano del Hombre Invisible, Predator, Motoko Kusanagi y otros no comentados como Susan Storm de los 4 Fantásticos o Claude Rains de Heroes (ver post en Wis Physics para más info curiosa), sino que también entran en juego todo un despliegue de personajes procedentes de universos mágicos y maravillosos.

Cómo cazar a un hombre invisible

Otro punto interesante a tener en cuenta en cualquier historia que involucre invisibilidad (y más aún cuando muy a menudo ello degenera en la demencia del personaje que la disfruta) es cómo capturar / anular / aniquilar al ser en cuestión. En la películoa "El Hombre Invisible" basada en la obra homónima de H.G. Wells, Griffin es finalmente rodeado mientras duerme en un pajar al que se le prende fuego para obligarle a escapar. Sus pisadas en la nieve delatan su posición a sus captores y unos minutos después termina la película (no sin darnos detalles del fin de Griffin, detalles que no expondré aquí). En la más reciente pero mucho peor llevada "El Hombre sin sombra", la tecnología de la época ya permite a los personajes del film hacer uso de gafas de visión térmica. No obstante no resultan ser de mucha utilidad cuando el pérfido Sebastian Cain los va matando uno a uno... algunos factores que afectan a su visibilidad son el vapor, el agua, charcos en el suelo, etc... la mayoría ya expuestos en "El hombre invisible" junto con otros más ingeniosos como la comida en proceso de digestión, el humo o cualquier resto de suciedad sobre la piel, por ejemplo.

Por tanto, me atrevería a decir que no resulta tan fácil dominar el mundo por muy invisible que se sea. Son necesarias además altas dosis de astucia e ingenio.

"La máquina que hace ping"

Y ahora es cuando el lector ya lleva varios párrafos pensando... "Ya sé de qué va la invisibilidad, ya conozco distintas aproximaciones en el cine, literatura, etc, e incluso he memorizado qué fallos no cometería de ser invisible... pero, teniendo en cuenta que ni estoy en el 2029, ni soy alienígena, ni soy amigo de los elfos de Loth Lorien... ¿Cómo hago yo para llegar a ser invisible?"

Bueno, tal vez vosotros no lo estábais pensando, pero yo sí. Da igual, yo sigo: Como es lógico en este mundo en el que ya nada es del todo imposible, la ciencia y la tecnología dan pasitos poco a poco para acercarnos a la invisibilidad, y lo hacen principalmente por dos caminos (que yo conozca).

Comencemos por recordar que para que un cuerpo sea invisible establecimos que los rayos de luz no podían ser alterados por él. Si bien no se puede lograr eso (hoy por hoy), se puede hacer una pequeña trampa: Lograr que quien vea la escena perciba los rayos como si no hubieran sido alterados. Así, la primera vía consiste en desviar los rayos de luz que inciden en una cara del objeto para que lo rodeen y recuperen su distribución original al acercarse a la otra cara, una vez superado el objeto. De esta forma, donde está el objeto veríamos lo que hay detrás... ingenioso, ¿verdad? No obstante ésto sólo se ha logrado para objetos realmente muy pequeñitos. La segunda vía no es tan emocionante pero da mejores resultados, y se basa en crear un traje de invisibilidad que por un lado tenga receptores ópticos (cual si de pequeñas cámaras de vídeo se tratara) y por el otro lado emisores (una gran pantalla). Si hacemos que cada centímetro cuadrado de tejido muestre la imagen de lo que graba su centímetro cuadrado homólogo situado por detrás (todo ello en tiempo real), donde haya una persona con dicho traje veremos el escenario que tenga detrás. El incoveniente es que puede presentarse un cierto retardo, pequeñas distorsiones en la imagen... en fin, que no es algo definitivo, pero como camuflaje óptico resulta muy útil. ¿Queréis una prueba? Me encanta decir esta frase -> Pues dentro vídeo... ¡Dale al play!



Do-It-Yourself

¡Hasta la vista!

Y con eso me despido, esperando que la estructuración del artículo haya dado frutos de cara a una mayor comodidad para el lector, a pesar de que esta segunda parte sea más extensa que la primera. Sí, coy consciente de ello. Pero si en la primera me quedo corto, luego se acumula materia para el final (como los profes de historia con el temario de bachillerato).

Pero no sin antes celebrar que esta semana... ¡¡llegamos a las 1000 visitas en Los Viajes de Adan!! No está mal para menos de dos meses de vida... y las estadísticas van en aumento, especialmente desde la publicación de la Lista de blogs FiCiFi y los linkados al blog desde Wis Physics y Astur Physics (entre otros que también fueron tan amables, sólo que como estos dos llevan más tiempo y tienen más visitas estadísticamente es desde donde más gente llega aquí). Gracias a todos por pasaros de vez en cuando y especialmente a los que comentáis constructivamente, sin un poco de dialéctica ésto sería un aburrimiento.

Así que tras esta breve celebración, ahora sí, es el momento de dejaros hasa un nuevo viaje... (podéis seguir el proceso de publicación con el "Medidor de Proximidad de Publicación" recientemente instalado en la barra lateral).

Un saludo!
Adan.

¿Cu-cu? (Parte 1: ¡Cu-cu invisible!)


¡Saludos, queridos lectores!

En primer lugar, debo disculparme. La maravillosa constancia con la que una vez por semana os deleito, enfurezco o dejo indiferentes con un nuevo artículo ha decaído últimamente... y es que los últimos dos fines de semana he estado de viaje. Pero como era previsible, al final he encontrado tiempo para ponerme manos a la obra y volver a la carga con un tema que tenía previsto abordar desde el inicio del blog... ¡vamos allá!

La invisibilidad, amigos míos, es un sueño (¿irrealizable?) con el que hace ya mucho que soñamos. Las maravillas de las que sería una persona capaz con este recurso son incomensurables... y, la mayor parte de ellas, éticamente cuestionables. No olvidemos que la invisibilidad no te permite hacer más cosas, sino hacerlas sin ser visto. Y el anonimato no acostumbra a ser requisito para las buenas obras, sino para todo lo contrario. No obstante, a lo largo de la historia de la ficción se han propuesto modelos de héroe invisible, que utiliza su facultad para luchar contra villanos y demás calaña que puebla los mundos literarios y no literarios. Ahora bien, ¿qué hay de real en todo esto? Ahora lo veremos. Para vuestra comodidad - y la mía -, el artículo repartido en dos partes. Comencemos pues.

"El hombre invisible" en pañales


Si bien la invisibilidad puede ser propuesta desde un punto de vista mágico, a través de hechicería, pociones, sortilegios y conjuros varios, una de las primeras obras que contemplan la posibilidad desde una perspectiva científica es "El hombre invisible" (1897), de H.G.Wells, con una interesantísima adaptación cinematográfica en 1933.

El argumento narra la historia del científico Griffin (sí, como Peter Griffin), el cual tras descubrir una fórmula química para lograr la invisibilidad la prueba consigo mismo. No siendo capaz de retornar a la normalidad, enloquece y trata de dominar el mundo (intento que será frustrado, por supuesto, no temáis). ¿Cómo lo logra? Pues aquí nuestra primera aproximación física a la invisibilidad... pero, para definir la invisibilidad, ¡habría que definir primero la visibilidad!

Veo, veo... ¿qué ves?


Para poder afirmar que "vemos" algo, es preciso que se den una serie de circunstancias. Para empezar, debemos saber que la visión humana consiste en la transformación de la luz que recibe el ojo en información en impulsos eléctricos rumbo al cerebro, que los procesa y demás para que veamos gatitos, una mañana soleada o nuestro careto en el espejo por las mañanas. Y esta luz... ¿de dónde sale? Pues bien, como todos sabemos, los rayos luminosos surgen de una fuente (el Sol, una bombilla...), son reflejados en distintos objetos de nuestro entorno y luego son concentrados por el cristalino del ojo para formar una imagen en la retina.

En general, los objetos absorben una parte de la luz que les llega y reflejan el resto. Se dice que son objetos opacos. Algunos, por otro lado, permiten que además cierta cantidad de luz los atraviese, y serían translúcidos. Generalmente decimos que los cuerpos translúcidos no permiten diferenciar nítidamente otros objetos a través de ellos, mientras que aquéllos que sí lo permiten son cuerpos transparentes. Resulta que los cuerpos no opacos, no se contentan con dejar que la luz los atraviese tal cual, no señor (estos cuerpos translúcidos... tch-tch-tch). Así que a través del fenómeno que llamamos refracción modifican la trayectoria de la luz. A simple vista, esto se observa como una distorsión en la imagen que vemos a través de ellos... ¿nunca habés observado algo a través del agua? Pues eso. Resulta que dicha modificación en la trayectoria depende del índice de refracción del medio, de forma que la luz se desvía más cuanto más diferentes son los índices de los dos medios cuya frontera atraviesa el rayo.

Por ejemplo, al mirar en una piscina, la luz pasaría del agua al aire. Al atravesar un prisma de cristal, la luz pasaría del aire al cristal y luego del cristal al aire. No voy a entrar mucho en detalles (Ley de Snell, Principio de Fermat...), consultad la sección DIY si aún tenéis curiosidad.

Veo una cosita... no, más bien es un nada


Así, para lograr que algo sea invisible, necesitamos que la luz lo atraviese sin alteración alguna para que cualquier cuerpo que esté detrás sea "visto" por nuestros ojos como si nada. Para ello, tenemos que contar con que no refleje luz (o percibiríamos su localización), que no absorba luz (o notaríamos que disminuye la intensidad o faltan colores en la imagen que vemos), y que al refractarse la luz no varíe de dirección (o advertiríamos distorsión en la imagen). ¿Cómo lograr ésto último? Pues la solución es la propuesta por Wells hace ya tanto... ¡que el cuerpo tenga el mismo índice de refracción que el aire! ¿Tiene sentido, no?

Bueno, además de estas condiciones, nótese que también serían invisibles para nosotros objetos demasiado pequeños para modificar los rayos luminosos (su tamaño en función de la longitud de onda del espectro visible de la luz), así como que la visión humana tiene limitaciones como la resolución o el espectro, por ejemplo. No obstante, no quiero entrar a tiquismiqueces similares.

¿Dónde está el hombre invisible? ¡Aquí está!


Hasta ahora contamos con que la formulilla de Griffin ha conseguido que su cuerpo sea atravesado por la luz con un índice de refracción igual al del aire, sin perturbar en absoluto los rayos luminosos. ¿Es ésto coherente? ¿Tiene sentido? Pues depende de cómo lo miremos.

Si lo miramos desde un punto de vista fisiológico, resulta disparatado que músculos, huesos, sangre, vasos, nervios, tendones, órganos y, en resumen, todos los tejidos del cuerpo se vuelvan transparentes teniendo además un mismo índice de refracción y que éste sea igual al del aire. Nuestras células están compuestas de los materiales idóneos para realizar su función, y no hay materiales transparentes tan diversos y variados como para poder hacer la sustitución y que cuadre.

Si lo miramos desde un punto de vista físico, nos encontramos con que igualmente no. "¡Entonces no depende de cómo lo miremos!" Estará gritando airado el lector... y es que me apetecía sorprenderos por una vez al menos.

Físicamente existen problemas de coherencia para dar lugar a tal ser. Y voy a detalles más fáciles de demostrar y más aplastantemente obvios que los antes mencionados, de mayor magnitud pero más dudosos. Cuando brevemente vimos por alto cómo funciona la visión humana, dijimos que en el ojo los rayos de luz se concentraban en el cristalino y se proyectaban en la retina. Pues bien, habéis de saber que para que el cristalino actúe como la lente que es y concentre los rayos luminosos formando una imagen, es imprescindible que refracte dichos rayos. ¿Qué pasa si tenemos un cristalino con índice de refracción igual al del aire? Pues que no se forma esa imagen en la retina. Los rayos luminosos llegan a ella caóticamente y nuestro amigo Griffin percibiría una masa informe de puntitos de luz de todos los colores. Más que estar ciego, tendría unas ultra-cataratas. Vayamos ahora un poquito más lejos... una vez tenemos los rayos de luz incidiendo en la retina (con cristalino funcional o no funcional), dijimos que la retina transforma ese estímulo luminoso en impulsos nerviosos. Para ello, es evidente que absorbe esa luz... sí, querido lector, deducimos entonces que la retina debe ser necesariamente opaca.

¿Dónde está el hombre invisible?
Versión estándar:Pues vigila por si aparecen dos puntos negros detrás de tí, porque podría haber alguien que haya descubierto la monocaínica formuleja de Jack Griffin y te esté espiando.......... (¿da miedo, verdad?)

Versión para aquéllos que tratan de conquistar el mundo: Nótese la inconveniencia de este detalle. Resulta recomendable hacer aparición solamente de noche, en sitios oscuros o donde no vayan a destacar las dos esferitas negras.

Sección Do-It-Yourself


Para aquéllos familiarizados con la Física que quieran profundizar un poco, pues adelante con algunos conceptos que no he tratado aquí por no entrar en tecnicismos que vuelvan la lectura del artículo más áspera y abrupta, o simplemente con algo de información extra sobre el tema disponible en la red.

-Artículo relacionado con el mismo tema publicado hace unas semanas en Wis Physics. Muy interesante y completo, a lo largo de la lista de comentarios se facilita mucho material relacionado (videos, webs, etc).
-Wikinfórmate sobre: Ley de Snell (muy didáctico, sencillo), Principio de Fermat
-Animación en java con explicaciones sobre refracción.

En el próximo episodio...


En la segunda parte del artículo, haremos una revisión de referencias famosas a la invisibilidad en el mundo de la ficción. Investigaremos también cómo de grande es la frontera entre realidad y ficción en este caso, viendo algunos hallazgos tecnológicos que emulan la invisibilidad. ¿Lo estáis deseando? ¿No? Pues largo de mi blog.

Hey, que es broma, no soy tan borde... ¿tú en realidad sí que lo estabas deseando, no? ¿También estabas de broma, verdad? Pues hasta la vista, espero que nos encontremos de nuevo en el próximo viaje, con la entrega final de "¿Cu-cu?".

Un saludo!
Adan.