Proporcionalmente adecuada, só en caso contrario

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

• Fisika

Si una formiga cae ao chan desde unha altura de dous metros, non é un accidente mortal. Vímolo moitas veces e non nos atende. Ao revés, parécenos normal que non morra a formiga por un salto deste tipo.

De feito, os números do salto son espectaculares. A caída de dous metros da formiga de 5 milímetros de lonxitude supón un salto de 400 veces o tamaño do corpo paira o insecto gajo. Si una persoa de 1,70 metros saltase na mesma proporción caería por unha altura de 680 metros. Sacar contas.

E ao revés, paira una persoa non é difícil meterse na auga, pero una formiga non ten forzas paira iso, xa que a tensión superficial da auga é demasiado elevada. Paira a formiga, a superficie da auga é como una parede. Debería abrir un buraco paira poder entrar na auga. De feito, si a formiga queda atrapada dentro de una pinga de auga, non ten suficiente forza paira saír e morre afogada.

É a influencia das proporcións. Cambiando as proporcións, todo cambia. O que ocorre a pequena escala non ocorre o mesmo cun gran tamaño. O que funciona nun vaso cheo de auga mariña non funciona no océano. No vaso a auga pódese gañar facilmente cunha culleriña, mentres que o océano non se axita ben, nin as correntes xigantes, nin o movemento do planeta, nin os terremotos, etc. Tamén é imposible mesturar completamente a auga próxima á superficie e a que está en profundidade.

Iso mesmo pásalle á atmosfera. Si os gases mesturásense como un recipiente de laboratorio, a meteorología sería una ciencia exacta. Habería vento, pero non habería vento e non sería necesario predicir o tempo. A atmosfera estaría practicamente inmóbil. Pero, polo seu tamaño, non sucede así. A atmosfera é moi variable e a predición é algo moi complexo.

Cabe esperar que a influencia das proporcións no tamaño do planeta sexa moi elevada, pero tamén ocorre a escala moito menor. Nos procesos tecnolóxicos, como é o caso da industria, os cambios de proporción son moi importantes.

É posible que una reacción química que funciona correctamente no laboratorio, por exemplo, sexa difícil de realizar nun depósito de 100 litros, xa que as sustancias que deben reaccionar non se mesturan correctamente. Ou ben porque o quecemento ou arrefriado demasiado rápido está a reaccionar demasiado á vez. Ou acidificación, ou o contrario.

É fácil, por exemplo, sintetizar polímeros nun tubo de ensaio, engadindo simplemente sustancias que deben reaccionar. Con todo, paira formar polímero nun recipiente de dez litros é necesario utilizar técnicas de emulsión para que dentro da mestura fórmense microburbuiles e a reacción prodúzase dentro destas microburbuilas. Si non se fai así, a calor que produce a reacción colapsa todo o proceso en pouco tempo desde o seu inicio. Non é de estrañar que na industria química a instalación sexa máis cara que produtos químicos. E todo por traballar con grandes cantidades.

E a pregunta é por que? Que cambia dunha formiga polo salto dunha persoa? Que cambia dun vaso ao océano? Ou de laboratorio a produción industrial?

A clave son as leis físicas. As proporcións cambian, pero as leis físicas non cambian.

Paira una formiga e una persoa, por exemplo, a constante da gravitación universal é o mesmo número. Por suposto, a aceleración "á baixa" que provoca a Terra sobre a formiga é a mesma que a que afecta a unha persoa, pero como a formiga ten una masa moito menor, esta aceleración prodúcelle una forza moito menor. Como consecuencia, a forza que debe soportar ao golpearse contra a terra non é suficiente paira matar á formiga.

Loxicamente, ademais da gravidade, no caso da formiga habería que ter en conta outras características. Por exemplo, o exoesqueleto de quitina é moito máis duro que a pel humana. Proporciona gran protección á formiga.

Un animal de tamaño humano non pode ter un exoesqueleto duro. Novamente é un problema de proporción. Ao ser un exoesqueleto de quitina, o home tería a mesma densidade de formigas e pesaría centos de quilos. Non se podería mover.

Non é de broma. O cambio de proporcións ten una compensación. Non podemos ser un exoesqueleto de formigas e, por suposto, non é boa idea saltar desde 600 metros.