No Construyas 1 Estrella de la Muerte. Haz 2

เนื้อหาวิดีโอต้นฉบับขยายวิดีโอ

Article Points:

  • La Estrella de la Muerte es una de las armas más letales de la ficción, pero hay muchas pegas sobre su viabilidad.
  • La idea de atacar un planeta con un láser es ineficaz dada la energía necesaria.
  • Una propuesta alternativa consiste en usar dos Estrellas de la Muerte para formar un agujero negro.
  • Crear un agujero negro requiere cantidades inimaginables de energía y tecnología avanzada.
  • Los efectos cuánticos complican aún más la construcción de una arma así.

La Estrella de la Muerte es una de las armas más letales de toda la ficción. Una enorme estación espacial equipada con un láser capaz de reventar planetas enteros. O en realidad no.

Sí, no lo voy a ocultar, este es el típico vídeo en el que un empollo nos dice por qué las cosas que os flipan no pueden ser reales. Pero ya sabéis que a mí me gusta darle un girito a los temas, así que para compensaros os voy a proponer una alternativa incluso más impresionante que la original.

Hagamos no una Estrella de la Muerte, sino dos. Vamos a ver por qué. Pero si queréis dejaros de ciencia ficción y entender la ciencia de verdad, os recomiendo Brilliant.

Brilliant es una plataforma donde aprendes haciendo, con miles de lecciones interactivas en matemáticas, análisis de datos, programación e inteligencia artificial. En Brilliant se han currado sus cursos para que no sean la típica clase en vídeo.

Están hechos por un equipo de profesores, investigadores y profesionales de sitios súper top para potenciar tu aprendizaje desde cero. Sus cursos están compuestos por ejercicios interactivos. Han probado que esta metodología práctica es mucho más efectiva que la típica clase en vídeo, lo que te ayuda también a desarrollar otras habilidades como la resolución de problemas.

Yo uso Brilliant desde el móvil, así aprovecho cuando estoy en el metro o en el autobús para aprender un poquito más, aunque sean solo unos minutos, en vez de estar perdiendo el tiempo en otras cosas. Así puedes desarrollar un hábito en el que vas practicando un poquito todos los días.

Le he estado echando un ojo a los cursos de programación y es muy ingenioso cómo a través de los interactivos te están enseñando conceptos básicos que luego aplicarás a haciendo código. Está muy guay para ir formando esa mentalidad de programador. Si os interesa, tenéis 30 días gratis de Brilliant usando el link brilliant.org/quantumfracture o escaneando este QR. Lo tenéis en la descripción. También recibiréis un 20% de descuento en vuestra suscripción anual.

Muchas gracias a Brian por patrocinar este vídeo. Y ahora sí, dupliquemos la Estrella de la Muerte.

Antes de contaros mi propuesta de doble Estrella de la Muerte mortal, dejadme que os analice la propuesta vainilla. Mucha gente ya le ha sacado pegas al asunto a partir de los números que nos dieron George Lucas y su equipo.

Que si la estación tiene muy pocas defensas para lo enorme que es, que cómo la han construido, que cómo pueden moverse lejos de todo esto, me quiero centrar en una única cosa: el láser. Vamos a pasar por alto que no podríamos ver el láser porque en el espacio no hay ninguna partícula donde se disperse. O el hecho de que la estación lance varios rayos que se combinan para formar uno más potente.

En el mundo real, los haces simplemente se cruzarían, salvo que en el punto donde convergen hubiera algo, por ejemplo, algún tipo de lente que los desviase. Un caso real en el NIF, el centro nacional de ignición de EE.UU. han logrado combinar nueve haces láseres en uno casi cuatro veces más potente que cualquiera de ellos, enfocándolos sobre un plasma.

Pero me estoy yendo del tema. Empecemos por aquí. ¿Cuánta energía habría que transmitir al planeta para reventarlo? Uno pensaría que el reto está en romper la roca, en darle suficiente energía a todos los átomos del planeta para que se liber de sus moléculas y boom. Pero en realidad, el pegamento que une los planetas no son las fuerzas moleculares, sino la gravedad.

Y la energía gravitatoria que mantiene la Tierra de una pieza es la que liberarían decenas de miles de trillones de toneladas de dinamita, o la que emite el Sol en una semana. Una burrada, vamos. Si quieres hacer volar un planeta similar al nuestro y que sus cachitos se vayan por todos lados, necesitas enchufarle esa energía con tu láser.

Como os podéis imaginar, los láseres que tenemos hoy en día se quedan bastante cortos. Los más energéticos son los del NIF. Apuntan a una diminuta esfera llena de hidrógeno para provocar la fusión de sus núcleos, el mismo proceso que ocurre en el Sol. Usando 192 láseres han logrado suministrarle a la cápsula una energía sin precedentes.

La misma que liberaría 1 kg de dinamita, unos 10 cuatrillones de veces menos de lo necesario para destruir la Tierra. Nos faltan 25 ceros. ¿Entonces, cómo va a generar toda esa energía la Estrella de la Muerte?

Yo lo veo posible. Por ejemplo, podría tener un depósito para almacenar antimateria, en concreto unos 1000 billones de kilos. En una esfera de unos 160 km de diámetro hay espacio de sobra, aún cabrían unas 1000 veces más. La combinas en un reactor con la misma cantidad de materia y tienes al instante una fuente de energía buenísima.

Además, eso explicaría por qué haciéndole tan poquita cosa, la estación resulta ser tan explosiva. Claro, queda el problema de cómo convertir toda esa energía en un rayo láser. De hecho, lo más fácil probablemente sería dejarnos de tantas historias y lanzar la antimateria directamente contra el planeta.

Pero el caso es que tampoco es una idea totalmente nueva. Hay gente que ha estudiado las posibilidades de un láser alimentado por antimateria como método de propulsión para naves espaciales. Así que vamos a imaginar que es posible.

Aún así, nos encontramos con otro problema. Suponiendo que el planeta tiene una atmósfera similar a la de la Tierra, cuando el rayo láser la toque, calentará tanto el aire que romperá los átomos en sus piezas. Los electrones saldrán despedidos y se creará una sopa ultra caliente de partículas que se irá extendiendo hasta que toda la atmósfera quede transformada en un plasma, destruyendo todo lo que hay en la superficie.

Evidentemente, uno pensaría que solo es cuestión de tiempo que el láser penetre dentro del planeta, derrita la roca y llegue a su núcleo, convirtiéndolo en un plasma, al igual que ha hecho con la atmósfera. Con la energía suficiente, el plasma se expandiría y destrozaría ese mundo desde sus entrañas. Éxito. Sin embargo, hay un problema con el propio plasma.

Y es que un plasma denso es una fiesta de partículas cargadas, el peor enemigo de la luz. Cuando el láser quiera atravesarlo, tendrá que pasar por todas estas partículas, que no pueden evitar absorber la luz y remitirla constantemente, como si jugaran con ella al pinball. Esto impide que el rayo pase, por eso decimos que los plasmas son opacos.

Por poneros un ejemplo, la luz que emana del núcleo del sol tarda más de 1 millón de años en atravesar todo el plasma y salir hasta la superficie. Así que la idea de disparar un rayito durante 1 s y esperar que el planeta reviente en 1000 pedazos queda bastante en entredicho por el maldito plasma.

Además, esto nos forzaría a poner más energía en el asador, ya que está tan caliente que emite radiación. Metes energía con luz al planeta, y el plasma, también con luz, te la saca fuera. Y como se expande muy deprisa, parte de él acabaría escapando al espacio y llevándose aún más energía.

Aunque si logramos inducir la fusión del material del planeta, como hacen los láseres del NIF, quizá podríamos obtener energía extra para compensar esas pérdidas. En definitiva, sí, puedes arrasar un planeta entero utilizando tu Estrella de la Muerte, pero no estás consiguiendo reventarlo en 1000 pedazos. Hemos perdido glamour.

Así que vamos a intentar encontrar otra solución. Aquí va mi propuesta: ¿y si en vez de una Estrella de la Muerte utilizáramos dos? Disparamos sus láseres, pero en vez de apuntar al planeta, vamos a apuntar a un lugar relativamente cercano del espacio.

En ese lugar, los rayos se cruzarán. Y aquí viene lo interesante: si tus láseres son lo bastante potentes, puedes estar poniendo en ese punto tanta energía como para que el espacio se deforme y aparezca un agujero negro. Esto se suele llamar un kugelblitz, un agujero negro formado por luz. Qué irónico. Al fin y al cabo, la gravedad es una consecuencia de vivir en un espacio-tiempo curvo.

Y dado que cualquier entidad con energía es capaz de modificar esa curvatura, la luz también puede hacerlo y generar gravedad en esta vida. Todo lo que tiene energía gravita, y si gravitas demasiado, eso te puede llevar a formar un agujero negro.

Imagina ahora que con nuestra pareja de Estrellas de la Muerte lográramos formar un agujero grandecito, aproximadamente de 1 km de ancho, a una distancia del planeta menor a la que hay entre la Tierra y la Luna. Nada más. Al parecer, ese agujero negro tiraría del planeta con una fuerza tan intensa que lo destrozaría, transformándolo en un disco de escombros que orbitaría a su alrededor. Tremendo final.

Y en realidad, ni siquiera necesitaríamos que el Kugelblitz fuera tan grande. Los agujeros negros pequeñitos son igual de mortales. Si creásemos uno de una micra, o incluso más pequeño, caería hasta el planeta, atravesaría su superficie y se implantaría en su núcleo.

Ya hemos hablado de este terrible escenario en este vídeo. Una bomba de relojería que acabaría con el mismo trágico desenlace. Eso sí, en este caso el estallido seguramente tampoco sería instantáneo. La cosa se iría cociendo a fuego lento mientras el agujero negro va creciendo y desestabilizando el planeta. De nuevo, perderíamos glamour.

Pero quizá merezca la pena. El hecho de que nos baste con un mini agujero podría permitirnos reducir el tamaño del láser, construir Estrellas de la Muerte más pequeñas y hacer rentable la construcción de dos, incluso recortando gastos. Si es que solo había que pensarlo un poco.

Ahora, es cierto que esta propuesta tiene que ver con la intensidad del láser. Para que se formara un Kugelblitz haría falta acumular cantidades disparatadas de luz en un espacio muy pequeño. Con los láseres que tenemos actualmente no conseguiríamos nada.

En el punto donde se cruzan no habría ni de lejos bastante energía. Fijaos. El récord de intensidad lo tiene un laboratorio de Corea, que ha logrado concentrar la potencia de cientos de billones de bombillas en una región de apenas una micra. Eso sí, los pulsos de su láser son brevísimos, de apenas 20,000 billonésimas de 1 s, con lo que la energía total transferida es mucho menor que la de los láseres del NIF.

La intensidad de ese láser es una pasada. Pero para crear un agujero negro de una micra necesitaríamos más, mucho más. Incluso si lográramos de algún modo que la energía fuera acumulándose en la región donde queremos crear el agujero negro, y generásemos pulsos mucho más largos, que durasen en torno a 1 s, necesitaríamos que la potencia de nuestros láseres fuera 10,000 trillones de veces mayor. Un reto tecnológico nada despreciable.

Tal vez todo esto sea una cuestión de que el Imperio elija con qué problema quiere lidiar: buscar una manera de evitar la opacidad del plasma o de construir un láser absurdamente potente. Aunque en realidad puede que no tuvieran ninguna elección.

Y es que un grupo de investigadores españoles acaba de demostrar que para generar un Kugelblitz se requeriría aún mucha más energía de la que pensábamos. Es culpa de los efectos cuánticos. Maldita cuántica.

Y es que los intensísimos campos eléctricos asociados a la luz comenzarían a generar partículas mucho antes de que pudiera formarse el agujero. En concreto, parejas formadas por un electrón y su antipartícula, el positrón. Esas partículas escaparían de la región de formación del agujero, llevándose parte de la energía.

Fijaos, pasa exactamente lo mismo que veíamos con el plasma. Nosotros metemos energía mediante luz y los pares de partículas la sacan fuera. Como consecuencia, para crear un Kugelblitz de una micra necesitaríamos un láser con una potencia no trillones, sino noillones mayores que la de los coreanos.

Más de 60 ceros. Es una cantidad inimaginable, que deja la altura del betún incluso a los cuásares o las supernovas, las fuentes de luz más intensas del universo. Por eso los investigadores concluyen que, en la práctica, los efectos cuánticos harían imposible la formación de un Kugelblitz para cualquier tamaño comprendido entre unos 100,000 km y 10 cuatrillonésimas de una micra. Nuestro gozo en un pozo.

Además, el problema del plasma puede que tenga solución, y es que tarda unas billonésimas de segundo en formarse. Si lográramos mandar toda nuestra energía más rápido, la luz ya habría pasado cuando se genera el plasma, y podríamos ignorarlo.

Por ejemplo, los pulsos de los coreanos de 1000 billonésimas de segundo nos valdrían, e incluso podríamos mandar una serie de ellos muy juntitos. Eso sí, al reducir el tiempo aumenta la potencia, con lo que nos situaríamos de nuevo a años luz de cualquier láser existente en la actualidad.

De todos modos, tampoco deberíamos darle demasiadas vueltas a las armas láser gigantes, ya que todas tienen un punto débil: son de un solo uso. Cualquier dispositivo que podamos crear va a tener pérdidas por calor que serán del 50%, 20% o 1% de la energía que estás intentando canalizar.

De hecho, la eficiencia típica de un láser no supera el 60%, y no importa lo avanzada que sea tu tecnología. Perder energía en forma de calor es algo que impone la segunda ley de la termodinámica. Así que por un lado u otro vas a tener que lidiar con ello.

Y lidiar con un 1% de la energía que emite el sol en una semana es bastante crítico. Me sorprendería mucho que la estación no se derritiera en el acto, e incluso si no lo hiciese, aún tendríamos que tener en cuenta el retroceso.

Y es que siempre que lanzamos algo hacia adelante, habrá una fuerza igual hacia atrás. Esta conservación del momento haría que la Estrella de la Muerte saliese despedida hacia atrás al disparar su flamante láser, de hecho con una aceleración tan grande que seguramente acabaría con toda su tripulación.

Aunque eso se podría prevenir haciendo la estación suficientemente pesada o lanzando otro rayo láser en sentido opuesto para compensar. En definitiva, yo le recomendaría al emperador que buscara soluciones más diplomáticas, que a fin de cuentas requieren menos esfuerzo, o tal vez no tanto.

Y ya sabes, si quieres más ciencia solo tienes que suscribirte y gracias por vernos.