jueves 29 de julio de 2010

El no-tan-misterio de los Círculos en los Cultivos


En el imaginario popular está muy arraigada la idea de que en algunas campiñas inglesas, y en campos de todo el mundo suelen aparecer misteriosas formaciones que según algunos vendedores de misterios, no tienen explicación. Este mito ha sido alimentado en diversas ocasiones por los medios, ya que los titulares relacionados con extraterrestres venden mucho, y son muy fáciles de escribir.

El origen de este fenómeno se encuentra escondida en el mismísimo nombre: Círculos de Cultivos (Crop Circles). Con sólo ver las complejas formaciones que aparecen en los campos, el último nombre que se les daría, sería "círculo". Esta palabra viene de las primeras formaciones que aparecieron en los años 80' en el sur de Inglaterra, que efectivamente eran círculos simples. A medida que pasó el tiempo, comenzaron a aparecer diseños cada vez más complejos, y a extenderse geográficamente hacia todo el mundo.

En 1991, Doug Bower y Dave Chorley revelaron que habían estado dibujando círculos en los cultivos desde 1978. Comenzaron como una broma, y al ver la reacción de las personas, la broma se fue haciendo irresistiblemente más pesada. Algunos periódicos decían que podía deberse a un nuevo fenómeno meteorológico, como un torbellino o algo así, entonces Doug y Dave comenzaron a realizar figuras con lineas rectas y otras formas para despistar a los expertos y llamar más la atención de los fanáticos de OVNIs. A medida que pasaron los años, y dado el impacto que tuvo en la prensa, fueron perfeccionando las técnicas y pudieron realizar mejores obras de arte. Al mismo tiempo, personas de todo el mundo se dieron cuenta del engaño, y comenzaron a hacer lo suyo en diversos países.


En su momento comenzaron con una tabla y dos cuerdas en los extremos para sostenerla, e ir pisando las plantas progresivamente. Se podían ayudar con cuerdas largas para guiarse realizando círculos o líneas rectas. Con el tiempo, y con la llegada de nuevas tecnologías, fueron incorporando diseños realizados por computadora, guías con punteros láser, cintas de agrónomo, sistemas de posicionamiento GPS, y es posible que hasta magnetrones, dispositivos extraídos de hornos microondas, para calentar y doblar las plantas.

Si bien el misticismo alrededor de los círculos cayó en picada desde 1991, desde diversos lugares se sigue alentando su origen misterioso, y hasta extraterrestre. Uno de los mejores métodos que se utiliza para mantener el misterio, es justamente divulgar los círculos más extraños, abstractos o con un significado oculto y dejar de lado lo más ridículos como el de la hoja de marihuana que ilustra el artículo, o estos otros, en los que se incluyen a la mítica Hello Kitty, los extraterrestres del videojuego de arcade Space Invaders.



En 2001 hubo un brote de fiebre aftosa en Gran Bretaña, un virus que transmite el ganado, así que hubo ciertas advertencias y limitaciones para circular por el campo. Algunos granjeros afirmaban a la BBC que en esa temporada hubo una gran merma de círculos. O los artistas alienígenas miran nuestra televisión, y temieron contagiarse, o se trataba de seres humanos.

Otros datos que suelen pasarse por alto es que existe un grupo de expertos y fanáticos llamados Circle Makers (hacedores de círculos), que se encargan de salir al campo todos los años e innovar con nuevos diseños. Algunos de los trabajos más destacables han sido para Greenpeace México que querían promocionar sus campañas en contra del cultivo de cereales transgénicos, y para la banda de rock Korn, de más de 200 metros. En su página web tienen un portafolio con muchos más proyectos.


Si a pesar de todas las fotografías de personas haciendo círculos, quedan dudas de que estas obras puedan ser realizadas por los seres humanos, aquí hay un vídeo tomado por una cámara nocturna durante la realización de un ejemplar.


Una vez más, el nivel de misteriosidad depende de la intención con la que se divulgue el suceso. Desde luego que no todos los hacedores de círculos filman el proceso, así que nunca vamos a saber con exactitud cómo se hizo cada uno en particular. Pero sí sabemos que es posible hacerlos en algunas horas y con herramientas relativamente simples. Así que no tenemos ninguna necesidad de inventar civilizaciones extraterrestres de artistas, que si bien serían interesantes, no tenemos ninguna prueba de su existencia. Igualmente es una realidad que muchos artistas parecen extraterrestres.



En otra ocasión un carpintero explicaba y demostraba cómo podía mover enormes bloques de varias toneladas con tecnología de la época egipcia, sin ayuda de grúas espaciales. Y desde Alerta Pseudociencias analizamos el abuso que realizan algunos himbestigadores de OVNIs sobre fotografías de gaviotas.

Hay un artículo muy interesante sobre este tema en el blog Magonia.
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lunes 12 de julio de 2010

¿De dónde proviene el formato de hojas A4?


Hasta detrás de uno de los objetos más inertes y aburridos puede haber escondida una interesante historia. Las hojas de papel podrían parecerlo, pero en diferentes momentos resultó importante encontrar una medida estándar para agilizar trámites y evitar problemas.

La primera referencia que se tiene del actual formato A4 es un intercambio de cartas entre físicos en el siglo XVIII, pero no fue hasta 1922 que el ingeniero alemán Walter Porstmann introdujo la idea de estandarizar una serie de formatos de diversos tamaños bajo la norma DIN 476.

El sistema constaba en tomar un cuadrado, y extender uno de sus lados a lo que sería el equivalente a la diagonal. Si el alto del cuadrado mide 1 unidad, el ancho mide √2, como lo muestra la imagen.

No hay ninguna razón para elegir ese formato en especial de 1×1,414 . Aparentemente tiene una relación que resulta "armónica" a la vista, o tal vez simplemente le resultó interesante al alemán. Esto también desbanca un poco el mito de que todo tiene la relación bella del famoso número áureo, que sería 1×1,618.

Por suerte los blogs permiten a sus lectores comentar, ya que se me pasó por alto algo muy importante:
"Tengo un papel de ancho A y alto B. Quiero que al cortarlo por la mitad y darle un cuarto de vuelta, el papel resultante tenga la MISMA proporción alto/ancho que el original. El papel que es la mitad tendrá ancho B/2 y alto A. Por lo tanto quiero que

B/A = A/(B/2)

de donde sale que B^2 = 2A^2, es decir B/A = sqrt(2) = 1'4142...

Es decir, si ponemos como condición que la mitad de un A4 tenga la misma proporción ancho/alto que el A4 de partida, esa proporción es NECESARIA, no caprichosa."

Una vez que tenemos la proporción, hay que darle medidas a las mismas. Y en vez de decantarse por una medida exacta de ancho o de alto y deducir la otra, el alemán prefirió adjudicarle al rectángulo una superficie de 1 metro cuadrado. Por lo que hay que hacer algunas ecuaciones simples para obtener el tamaño estándar A, que sería 1,189 metros de ancho por 0,841 de alto, que ni siquiera da un metro cuadrado exacto, pero no interesa.

Cuando decimos que un papel pesa 90 gramos, puede resultar un tanto pesado para una simple hoja, pero en realidad ese peso hace referencia al de una de estas hojas tamaño gigante llamado A o A0.

Para obtener las siguientes medidas, sólo basta ir dividiendo la gran hoja A0 en dos, de forma sucesiva. Así obtenemos que A1 es la mitad, A2 un cuarto, A3 un octavo y A4 un dieciseisavo de la original.

El hecho de que exista un estándar con este sistema, tiene muchas ventajas obvias, como que se puede obtener cualquier otro tamaño que también esté normalizado, cortando una hoja por la mitad, o agregando otra.

Como nadie estaba demasiado preocupado por darle un tamaño legal a los papeles, porque tenían cosas más importante que hacer, como evitar que el régimen Nazi siga avanzando y otros problemas de la época, el formato alemán DIN A para la estandarización de hojas se desperdigó por muchos países en los siguientes años.

En 1975 había sido adoptado por tantos países que se estableció bajo la norma internacional ISO 216, y se lo declaró como formato oficial para utilizar dentro de las Naciones Unidas. Dos años después ya había sido adoptado por 88 de los 148 países que había en ese momento.

Hoy en día es el formato oficial de todos los países a excepción de Estados Unidos y Canadá, aunque en algunos países latinoamericanos es muy común el tamaño carta (letter), equivalente a unos 279 × 216 mm, el oficio (o folio) de 330 × 216 mm o legal de 356 × 216 mm, todos pertenecientes al sistema estadounidense y con las medidas originales en pulgadas.

La norma ISO 216 prevé otros formatos que son mucho menos populares: B y C. Y para obtener sus medidas hay que hacer unos cálculos que también son curiosos.

El formato B0 resulta de obtener la media geométrica entre las medidas de su equivalente en A (en este caso A0), y su inmediato superior, en este caso, el doble de A0.
B0 resultaría 1000 × 1414 mm luego de multiplicar la raíz cuadrada del producto de las medidas de A0, por la raíz cuadrada del producto de 2A0, o lo que es lo mismo √(841×1189) × √(1189×1682) mm. Y todos los tamaños inferiores se calculan haciendo las respectivas ecuaciones, o simplemente dividendo la hoja en varias partes.

Este formato es poco conocido pero suele ser usado de forma industrial para imprimir pósters y libros.

El formato C se obtiene al realizar la media geométrica de sus equivalentes numéricos en A y B, y se usa casi únicamente para fabricar sobres y envoltorios, ya que mantiene la misma proporción que los anteriores, y cada uno es ligeramente superior en tamaño a su respectivo de A. Los sobres para hojas A4 son tamaño C4, midiendo 229 × 324 mm contra los 210 × 297 de la hoja de papel más famosa.

En arquitectura, fotografía y otras industrias muchas veces utilizan tamaños de hojas específicos para sus necesidades, y que no necesariamente cumplen con estas reglas internacionales de normalización.

Si leyeron hasta acá, probablemente no puedan volver a ver un simple papel de la misma forma.



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lunes 5 de julio de 2010

¿Por qué las burbujas de jabón son de colores?


En ocasiones vemos los colores formados por una burbuja o pompa de jabón, y lo relacionamos con los colores del arcoiris, que se producen por la difracción de la luz. Lo cierto es que los colores que vemos en pompas de jabón, manchas de combustible sobre agua, y las lentes con protección antirréflex, son el resultado de un fenómeno de interferencia de la luz a partir de la reflexión de la misma en películas muy delgadas. Pero por el bien de todos, vamos por partes.

Las burbujas o pompas de jabón, están formadas por una finísima capa de agua jabonosa. El jabón contiene moléculas que se denominan tensoactivas, tienen una parte que se disuelve en el agua (hidrófila), y otra que no lo hace, por no poseer polaridad. Entonces las burbujas son una especie de sándwich de una capa muy fina de agua encerrada en dos capas de moléculas de jabón que no la dejan escapar. La forma se debe a que el agua tiende a atraerse entre sí por fuerzas internas, y el aire que contiene genera presión hacia todos los lados por igual: la esfera es el resultado del mejor equilibrio de fuerzas.

Lo más importante de esto, es que el ancho de la superficie esférica de la burbuja es variable, y está en el orden de la milésima de milímetro, que serían 1 micrómetro, o 1000 nanómetros.

{Dato curioso: si se pudiera agrandar una burbuja proporcionalmente al tamaño de nuestro planeta, tendría sólo unos 10 metros de espesor.}

Los colores, por otro lado, no son más que ondas electromagnéticas de diferente longitud. El espectro electromagnético está formado por ondas de todo tipo de longitud, desde las ondas de radio que pueden medir cientos de metros, las microondas que miden algunos centímetros, la luz que podemos percibir ronda los 400 a 800 nanómetros, y los rayos X menos de 50 nanómetros.

Ya estuvimos analizando el funcionamiento del ojo humano en otro artículo, pero sabemos que nuestros ojos tienen tres tipos de células que reaccionan con la luz, y nos permiten ver tres colores. Se trata de "sensores" que reaccionan con las ondas que rondan los 420 nanómetros, al cual nuestro cerebro le adjudica la idea de "azul", 534 nm para el verde y 564 nm para el rojo.

Cuando la luz atraviesa una burbuja, una pequeña parte de ella se refleja hacia afuera cuando pasa del medio "aire" al medio "agua jabonosa". La mayor parte de la luz pasa por el medio "agua jabonosa" y cuando se vuelve a encontrar con el medio "aire", refleja nuevamente otra pequeña cantidad, y la mayor parte sigue. Esto sucede con casi todos los medios, muchas veces podemos ver una imagen doble cuando una imagen se refleja en un vidrio común.


Pero una burbuja es millones de veces más delgada que un vidrio, y su delgadez es casi perfectamente regular y muy similar a las longitudes de onda que refleja. Entonces se produce el efecto de que el primer reflejo de una onda, se "mezcla" con el segundo reflejo, y como están ligeramente desplazadas una de la otra, se produce el fenómeno de interferencia.

Recapitulando: una onda se refleja en dos superficies muy cercanas una de la otra, y el ancho de la capa hace que el reflejo de la segunda onda esté ligeramente desplazado. La luz blanca contiene ondas de todas las longitudes, por eso, se puede dar que el ancho de la capa sea tal que los picos de la primera onda reflejada, coincidan con los valles de la segunda, anulándose una a la otra. O bien potenciando un color en particular si coinciden los picos con los picos, y los valles con los valles.

Cuando la burbuja está recién hecha, puede que sea transparente, porque es demasiado ancha y probablemente irregular, pero a medida que se va evaporando, el espesor disminuye, haciendo que cambie de color.

Al ser las paredes más gruesas, la interferencia anula las longitudes de onda mayores como las rojas, reflejando un color verdeazulado; luego se cancela el amarillo, dejando azul; el verde dejando magenta; y el azul dejando amarillo. Finalmente, cuando el espesor de la pared supera el umbral de aproximadamente 25 nanómetros, toda la luz visible se anula, y la burbuja se hace invisible. De todas formas esto suele durar unos pocos segundos hasta que se desestabilice y se reviente.

Otro factor que influye en el color es el ángulo de donde la estemos mirando, o de donde venga la luz, ya que también entra en juego la refracción de la luz dentro de la superficie de la burbuja. Y pueden apreciarse flujos o remolinos de colores porque el agua está en movimiento, generalmente yendo hacia abajo, o viendose afectada por el viento y modificando ligeramente el espesor.

Volviendo a analizar la física de la burbuja, cuando es demasiado delgada, las fuerzas atractivas del agua pueden ser mayores en una zona que en otra, formando "grumos", y rompiendo el delicado equilibrio de fuerzas. Ahí es donde la burbuja se revienta en miles de microgotas (que dicho sea de paso, no tienen forma de gota).

El mismo efecto se produce cuando hay una capa de algún líquido jabonoso sobre un vidrio, o algún aceite sobre un charco de agua. También se aprovecha este efecto al aplicar una capa muy fina de alguna sustancia transparente en las lentes para evitar reflejos molestos y mejorar la visibilidad: el famoso antirréflex.

Si alguien no entendió algo, ruego que pregunte, así mejoro la explicación.


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