dimecres, de febrer 21, 2007

La importància de la mida

La mida importa? Aquesta pregunta genera de seguida somriures i expressions d'estar de tornada de tot. Però més enllà del que esteu pensant, la mida té una importància extraordinària per percebre el món tal com ho fem. Un bon exemple és llibre de ciència ficció, del que també es va fer una pel·lícula, anomenat “Viaje alucinante”, del mestre Isaak Asimov. La història tracta d’un grup de científics i metges que junt amb el seu submarí són reduïts a mida microscòpica i injectats al torrent circulatori d’un pacient per tal d’operar-lo des de dins.

La història és entretinguda i la pel·lícula també està prou bé. Però el tema de trobar-se de cop reduït a mida microscòpica planteja una sèrie de problemes inesperats. El mateix Asimov va escriure un article on plantejava tots els errors que havia comès a la novel·la, però que si els tenia en compte la història no podia seguir.

I un dels primers problemes que tindríem si ens reduïssin a la mida d’una cèl·lula i ens fiquessin a dins d’una vena seria... un mareig extraordinari!

La culpa la tindria un fenomen ben conegut pels físics: el moviment brownià. Aquest moviment, que òbviament va descriure el doctor Brown, apareix en partícules molt petites que, quan les observem atentament veiem que es mouen a l’atzar sense parar. El doctor Brown va observar-ho en grans de pol·len dins l’aigua. Primer va pensar que era perquè estaven vius, però el mateix efecte es pot veure en altres grans provinents de les piràmides d’Egipte i que fa segles van morir. De fet, també es pot veure en partícules de pols o en qualsevol material sempre que sigui prou petit.

L’explicació d’aquest moviment està relacionada amb la mida. Objectes prou grans, com ara nosaltres mateixos, ens trobem sotmesos constantment a l’impacte de les molècules de l’aire que ens envolta. Naturalment no ens afecta en res, perquè l’impacte d’una molècula és completament insignificant. Tant sols ho notem si totes les molècules ens colpeixen per un costat. Si fa vent, aleshores si que ho notem! Però en condicions normals rebem tants impactes per un costat com per l’altre, de manera que el resultat final és nul. I si per un costat ens toquen uns quants milions de molècules més que per l’altre tampoc té cap importància.

Però si fóssim prou petits, com ara de la mida d’un gra de pol·len, doncs ja no és irrellevant el que ens colpeixin uns quants milions de molècules de més per un costat que per l’altre. La força amb que rebrem serà petita, però significativa, i per tant, ens veurem desplaçats cap a un costat. El que passa és que un segon desprès rebrem més cops per una altra banda ja que la manera com els àtoms ens toquen és aleatòria. Això farà que de cop tornem a canviar de direcció... fins un moment desprès en que els cops vindran majoritariament per una altra banda. I així constantment.

L’explicació matemàtica del moviment brownià la va fer un altre físic famós: L’Albert Einstein. I als biòlegs poc famosos el moviment brownià ens mareja bastant quan mirem pel microscopi i intentem esbrinar si els bacteris que mirem es mouen per si soles o únicament estem observant com ballen al ritme del moviment brownià.

I tornant a la novel·la. Si ens reduïssin de manera que el submarí tingués la mida d’una cèl·lula, el moviment brownià ens faria anar amunt i avall i a tort i a dret, sense parar! Mareig garantit fins i tot pels més resistents!

A la novel·la, l’Asimov fa que els personatges notin una lleugera vibració que expliquen com efecte d’aquest moviment. Un científic com ell no podia ignorar aquest efecte!, però la realitat és que el moviment seria molt més important. El que passa és que tampoc podia arruïnar una bona història per un detall com aquest. Tractant-se de ficció, el comprenc perfectament.

11 comentaris :

èlsinor ha dit...

Uf, quin mareig només de pensar-hi!

Pd40 ha dit...

En aquestes proporcions és com viure sota un huracà permanent. Els homes del temps ho tindrien fàcil ;)

Carquinyol ha dit...

El submari coctelera d,Asimov, la nova atraccio de Port Aventura hehehe

(Aixo si, crec que no explicarien tan brillantment el moviment brownia com has fet tu)

Dan ha dit...

èlsinor. Doncs un dia explicaré com ha de ser creuar una membrana cel.lular si tens aquella mida. Ecssss.

pd40. Un bon exemple. Potser un tornado seria massa exagerat. Pobres bacteris, ara mels miro amb altres ulls.

carquinyol. Doncs no seria mala idea per port aventura. Coses més besties arriben a fer!

Proximo ha dit...

El moviment browniá si estás inmers a un líquid de certa densitat no se fins a quin punt t'afecta...
Els grans de polen dels que parles suraven (gracies a la tensió superficial) per soble del cubell d'aigua, i a l'aire les molècules tenen molta més energia cinètica.

Dan ha dit...

proximo. Cert. Si el líquid és molt dens, l'energia amb que et pegen les partícules es menor i el moviment brownia disminueix. El cas extrem serien líquids tant densos que pràcticament deixen de ser líquids. Aleshores ja no hi ha moviment.

Grigri ha dit...

Ostres, llegir això en un dia com avui que m'he llevat amb vertigen fa venir encara més mareig!

No he llegit el llibre d'Asimov, però recordo una peli que vaig veure quan era petita que es deia "El chip prodigioso" que recorda a la ficció d'Asimov. Es clar que en aquest cas no crec pas que es pretengués ser gaire rigorós en l'aspecte científic.. si no recordo malament el director era l'Spielberg!! Bé, d'això no n'estic segura, però de que el moviment brownià no sortia per enlloc sí..
Exigències del cinema per a les masses...

Petitabruixa ha dit...

Home, no fa gaire gràcia no...Tant de moviment;-)

Petitabruixa ha dit...
L'autor ha eliminat aquest comentari.
sants ha dit...

Uhm.. els Simpsons també es reduïen, però crec que menys científicament també ;)

Sort que quan mirem al microscopi moltes vegades ja posem un fixador (tipus resina) que permet que no es moguin, com diu proximo, perqué quan enganxes coses movent-se i en diferents plans espacials.. mareig segur!!

Dan ha dit...

grigri, no volia marejar-te! La pelicula del xip prodigioso es una nova versió de la de l'asimov.

petitabruixa. moviment, el just i necesari en cada cas. ;-)

Sants. De vegades les fixem, pero si les tens en cultiu normalillo, el ball que es porten es quasi compulsiu!