Proporcionalment adequada, només en cas contrari

2009/10/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Si una formiga cau a terra des d'una altura de dos metres, no és un accident mortal. Ho hem vist moltes vegades i no ens atén. A l'inrevés, ens sembla normal que no mori la formiga per un salt d'aquest tipus.

De fet, els números del salt són espectaculars. La caiguda de dos metres de la formiga de 5 mil·límetres de longitud suposa un salt de 400 vegades la grandària del cos per a l'insecte grilló. Si una persona de 1,70 metres saltés en la mateixa proporció cauria per una altura de 680 metres. Treure comptes.

I a l'inrevés, per a una persona no és difícil ficar-se en l'aigua, però una formiga no té forces per a això, ja que la tensió superficial de l'aigua és massa elevada. Per a la formiga, la superfície de l'aigua és com una paret. Hauria d'obrir un forat per a poder entrar en l'aigua. De fet, si la formiga queda atrapada dins d'una gota d'aigua, no té suficient força per a sortir i mor ofegada.

És la influència de les proporcions. Canviant les proporcions, tot canvia. El que ocorre a petita escala no ocorre el mateix amb una gran grandària. El que funciona en un got ple d'aigua marina no funciona en l'oceà. En el got l'aigua es pot guanyar fàcilment amb una cullereta, mentre que l'oceà no s'agita bé, ni els corrents gegants, ni el moviment del planeta, ni els terratrèmols, etc. També és impossible barrejar completament l'aigua pròxima a la superfície i la que està en profunditat.

Això mateix li passa a l'atmosfera. Si els gasos es barregessin com un recipient de laboratori, la meteorologia seria una ciència exacta. Hi hauria vent, però no hi hauria vent i no seria necessari predir el temps. L'atmosfera estaria pràcticament immòbil. Però, per la seva grandària, no succeeix així. L'atmosfera és molt variable i la predicció és una cosa molt complexa.

Cal esperar que la influència de les proporcions en la grandària del planeta sigui molt elevada, però també ocorre a escala molt de menor. En els processos tecnològics, com és el cas de la indústria, els canvis de proporció són molt importants.

És possible que una reacció química que funciona correctament en el laboratori, per exemple, sigui difícil de realitzar en un dipòsit de 100 litres, ja que les substàncies que han de reaccionar no es barregen correctament. O bé perquè l'escalfament o refredament massa ràpid està reaccionant massa alhora. O acidificació, o el contrari.

És fàcil, per exemple, sintetitzar polímers en un tub d'assaig, afegint simplement substancies que han de reaccionar. No obstant això, per a formar polímer en un recipient de deu litres és necessari utilitzar tècniques d'emulsió perquè dins de la mescla es formin microburbuiles i la reacció es produeixi dins d'aquestes microburbuilas. Si no es fa així, la calor que produeix la reacció col·lapsa tot el procés en poc temps des del seu inici. No és d'estranyar que en la indústria química la instal·lació sigui més cara que productes químics. I tot per treballar amb grans quantitats.

I la pregunta és per què? Què canvia d'una formiga pel salt d'una persona? Què canvia d'un got a l'oceà? O de laboratori a producció industrial?

La clau són les lleis físiques. Les proporcions canvien, però les lleis físiques no canvien.

Per a una formiga i una persona, per exemple, la constant de la gravitació universal és el mateix número. Per descomptat, l'acceleració "a la baixa" que provoca la Terra sobre la formiga és la mateixa que la que afecta una persona, però com la formiga té una massa molt menor, aquesta acceleració li produeix una força molt de menor. Com a conseqüència, la força que ha de suportar en colpejar-se contra la terra no és suficient per a matar a la formiga.

Lògicament, a més de la gravetat, en el cas de la formiga caldria tenir en compte altres característiques. Per exemple, l'exoesquelet de quitina és molt més dur que la pell humana. Proporciona gran protecció a la formiga.

Un animal de grandària humana no pot tenir un exoesquelet dur. Novament és un problema de proporció. A l'ésser un exoesquelet de quitina, l'home tindria la mateixa densitat de formigues i pesaria centenars de quilos. No es podria moure.

No és de broma. El canvi de proporcions té una compensació. No podem ser un exoesquelet de formigues i, per descomptat, no és bona idea saltar des de 600 metres.