astrofísica de la película de Christopher Nolan

Cuatro aciertos y un grave error en la astrofísica de Interstellar

La última película de Nolan, Interstellar, es una obra de ciencia ficción que trata de reflejar con rigor algunas cuestiones astrofísicas. A veces acierta, pero otras no

Foto: Cuatro aciertos y un grave error en la astrofísica de Interstellar

Entre 1932 y 1939 grandes regiones de Norteamérica, desde el Golfo de México hasta Canadá, se vieron afectadas por una intensa y prologada sequía. Esto causó graves problemas agrícolas, y el suelo seco unido a la escasa vegetación provocaron una época de violentas tormentas de arena, que la población llamaba ventiscas negras o viento negro. El fenómeno fue bautizado como Dust Bowl (cuenco de polvo) y en los años de la Gran Depresión causaron la pobreza de cientos de granjeros, que emigraron dejando sus tierras, principalmente hacia el oeste.

En Interstellar, la última película de Christopher Nolan, la Tierra parece estar viviendo de nuevo en un enorme cuenco de polvo: la comida escasea, los cultivos no prosperan y la situación pinta cada vez peor para la humanidad. En esta película, que mezcla un drama filosófico con una aventura de ciencia ficción, un puñado de exploradores parte en busca de un planeta habitable donde la vida pueda continuar. 

Tras su estreno en los cines de nuestro país, muchos divulgadores y aficionados se han lanzado a diseccionar los aspectos científicos y tecnológicos de la historia, y hay diversidad de opiniones. Donde algunos ven un desastre científico, otros solo fallos puntuales, justificables en aras de la historia en su conjunto y del potencial divulgativo de la historia. No en vano, es una defensa del conocimiento científico: "Cuando ya no queda ninguna esperanza, cuando todo parece perdido, la física teórica y la exploración espacial se nos revelan como el único camino", recoge Daniel Marín.

En palabras de Arturo Quirantes, autor del blog El Profe de Física: “el principal acierto de la película es la forma en que se aplican las ecuaciones de la Relatividad de Einstein: la forma del agujero negro, la dilatación temporal muy cerca de su superficie.... Y el principal fallo es poner allí un planeta y esperar que dure más de cinco minutos”. Recogemos aquí el análisis de Quirantes y añadimos otros aspectos para resaltar los aciertos y el principal error de la película. Vaya por delante la advertencia de que en este artículo se pueden destripar detalles importantes del argumento. Avisados están.

Cuatro grandes aciertos...

1. La forma del agujero negro. El agujero negro llamado Gargantúa articula gran parte del guion: es el centro del sistema en el que se hallan tres planetas susceptibles de acoger vida. Nadie sabe exactamente qué aspecto tiene un agujero negro, pero Interstellar contó con Kip Thorne, reputado astrofísico y experto en este tipo de fenómenos, como asesor científico de forma que tiene de su parte el argumento de autoridad. 

En cualquier caso, la de la película es una representación que tiene en cuenta un aspecto fundamental, y es la de las distorsiones del espacio tiempo que causa en la luz un agujero negro. 

Un agujero negro es una acumulación de masa tan concentrada que en la región a su alrededor, ni siquiera la luz puede escapar. En la mayoría de las representaciones de este fenómeno, que consisten en un disco de gas brillante en torno a una bola negra, se obvia que la luz no pasa de no poder salir del agujero a comportarse normalmente, sino que es desviada por la gravedad y crea efectos curiosos, tal y como explica Héctor Vives

La dilatación del tiempo es un fenómeno relativista bien conocido, y no solo tiene lugar a velocidades cercanas a la de la luz sino también en campos gravitatorios extremos

2. Las distorsiones temporales. El primero de los planetas que los protagonistas visitan en la búsqueda de un sustituto para la Tierra sufre de una intensa dilatación temporal: el tiempo pasa allí a otra velocidad, de forma que una hora en su superficie es como siete años aquí. "La dilatación del tiempo es un fenómeno relativista bien conocido, y no solo tiene lugar a velocidades cercanas a la de la luz sino también en campos gravitatorios extremos", explica Quirantes.

3. Los viajes a través del espacio. Hay varios aspectos de las travesías espaciales que realizan los protagonistas que han dejado satisfechos a muchos expertos y aficionados a la astrofísica. Por un lado, el silencio. Como decía el claim de Alien, en el espacio nadie te oye gritar. El sonido no se propaga en el espacio, como se han hartado de repetir muchos tras años de explosiones, disparos y naves zumbando de un lado a otro. En Interstellar, no hay nada de todo esto.

Por otro, los cálculos de las distancias son razonables (18 meses para llegar a Marte y dos años más hasta Saturno), y similares a los empleados por las sondas Voyager. También es acertado el uso de Marte para lograr su asistencia gravitatoria y ayudarse en el trayecto. 

Y por último, la forma de la estación espacial Endurance, redonda, y el hecho de que gire para generar una gravedad artificial que permita a los viajeros cierta sensación de normalidad. 

4. Los "datos cuánticos". La búsqueda de un planeta habitable es solo una mitad en la misión de salvar a la humanidad. La otra mitad depende de los científicos en Tierra, que deben resolver "las ecuaciones" para lo que necesitan una serie de "datos cuánticos" observables solo desde dentro del agujero negro. No hay mucha más explicación, de forma que es difícil evaluar este punto.

Hasta la fecha, esa teoría no existe. Puede que para cuando sucede la película esa teoría ;haya sido encontrada, y puedo imaginarme que haya que medir cosas en el interior de un agujero negro para comprobar la teoría o para darle forma

Quirantes, sin embargo, lo considera plausible y lo explica de la siguiente forma: "las dos principales teorías de la Física Moderna (la Relatividad y la Cuántica) funcionan muy bien por separado, pero no encajan juntas. No hay forma de aplicar las dos a la vez, así que hace falta encontrar una teoría unificada que pueda dar cuenta de ambas teorías a la vez. Hasta la fecha, esa teoría no existe. Puede que para cuando sucede la película esa teoría ;haya sido encontrada, y puedo imaginarme que haya que medir cosas en el interior de un agujero negro para comprobar la teoría o para darle forma".

...y un gran error

5. Los efectos del agujero negro. Dice Quirantes que el principal fallo de la película es pensar que un planeta que está "absurdamente cerca del agujero negro" no se verá más afectado por él hasta el límite de ser inhabitable. A esa distancia, debería encontrarse cerca del disco de acreción, el anillo de materia que gira alrededor del agujero y lo alimenta de materia. Incluso si girase en una órbita inclinada, atravesaría ese disco dos veces en cada órbita", con lo que sería bombardeado por esa materia moviéndose a altísimas velocidades.

Además, a esa distancia estaría dentro del alcance de enormes cantidades de radiación X y radiación gamma, lo que lo harían un mal candidato para acoger vida. Por no hablar de que las fuerzas de marea forzarían al planeta a presentar siempre la misma cara al agujero negro, igual que ocurre con la Luna respecto a la Tierra. De forma que en una mitad sería noche perpetua y en la otra, un día eterno. Ambos lados del planeta estarían sometidos a distintos grados de atracción gravitatoria, y si la diferencia es demasiado grande, éste podría incluso destruirse.

Pero algunos expertos han puesto en duda incluso la posibilidad de que existiese un planeta en esa región. El astrónomo y divulgador Phil Plait escribió un artículo atacando esta premisa de la película (que luego matizó), basándose en el siguiente razonamiento. Dada la intensa dilatación del tiempo que se vive en este planeta (recordemos 1 hora es igual a 7 años), se puede inferir que se encuentra realmente cerca de Gargantúa, y por tanto no podría mantener una órbita estable, ya que la órbita estable más cercana posible a un agujero negro debe tener al menos tres veces el tamaño del propio agujero. "Los relojes irían algo más despacio que para alguien de la Tierra, pero solo un 20%", concluía.

Plait tenía razón, pero solo en parte. En un artículo posterior, reconoció su error. Esos cálculos son correctos si hablamos de un agujero negro que no gire sobre sí mismo. En un agujero negro en rotación, la física cambia y el efecto de dilatación del tiempo es mayor, de forma que un planeta más lejano podría experimentar una ralentización del tiempo de esa magnitud.

Otros fallos científicos

En aras de la espectacularidad o por descuidos, hay más detalles de la película que chirrían a un espectador con ojo despierto. Por ejemplo, las descomunales olas del primer planeta, cuando el océano sobre el que aterrizan apenas tiene unos palmos de profundidad. ¿De dónde sale todo ese agua? Y en el segundo, ¿por qué las nubes se congelan y solidifican pero siguen sosteniéndose en el airenbsp;Si los planetas visitados tienen el agujero negro Gargantúa como centro de su sistema y no una estrella, ¿de dónde sale la luz y el calor que los baña?

Sé dónde engañamos de la forma que tienes que engañar en el cine, y me encargué de que Kip (Thorne) estuviera al tanto

También las pequeñas naves Ranger plantean dudas: tienen la potencia para escapar del campo gravitacional de los planetas, pero ¿dónde llevan la enorme cantidad de combustible necesario para alcanzar esa potencia? ¿O es que cuentan con una fuente de energía más eficaz? Si es así, porque el despegue desde tierra se hace con la propulsión de lo que parece un cohete o un transbordador como los actuales?

Por último, hay un momento de la historia en el que uno de los protagonistas no se asoma, sino que cruza el horizonte de sucesos y se adentra en el agujero negro. Esto no puede considerarse propiamente un error, sino más bien una licencia que sirve únicamente al propósito de la historia y que no tiene ninguna base real, puesto que sería imposible de cualquier manera sobrevivir.

En definitiva, Interstellar tiene sus altibajos científicos, algo de esperar puesto que al fin y al cabo es una obra de ficción. El propio Nolan ha salido al paso, defendiéndose de las críticas en este sentido: "una buena parte es, por supuesto, especulación", admite. "Sé dónde engañamos de la forma que tienes que engañar en el cine, y me encargué de que Kip (Thorne) estuviera al tanto". 

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