Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

septiembre 06, 2006

La energía gratis y el universo de queso

Una empresa irlandesa ha anunciado que ha creado una máquina que produce más energía de la que consume. No es la primera en afirmarlo… ni será la última… ni es probable que sea verdad.

Ante los problemas del petróleo en el mundo, tanto por la situación de los principales países productores como por el hecho de que se agotará en un futuro más o menos previsible y más o menos cercano, no es raro que resurja el sueño de obtener energía gratis. Y no no se trata de emplear fuentes de energía de fácil acceso y difícil monopolio (el sol, el viento, las mareas), sino de algo mucho más esotérico: obtener energía, literalmente, de la nada.

Periódicamente aparece alguien afirmando haber logrado esta hazaña que cambiaría la historia. Imaginemos pozos y bombas de riego en África, donde las sequías provocan atroces tragedias. Contar con ordenadores, televisores, videocámaras, respiradores, bombillas de alumbrado, teléfonos móviles, ambulancias, cohetes para poner satélites en órbita y cuanto aparato hoy consume electricidad o cualquier otro tipo de combustible, pero accionados por una fuente de energía que los físicos llaman máquina de movimiento perpetuo. Y se lograría la paz en el Medio Oriente.

Ahora toca el turno a Sean McCarthy, dueño de la empresa irlandesa Steorn Research, quien ha conseguido más publicidad de la que podría pagar su empresa con un anuncio en la prestigiosa revista The Economist "invitando" a los científicos a poner a prueba un motor que, asegura, produce energía de la nada. La afirmación, sin embargo, perdió bastante emoción una semana después, cuando los reporteros del prestigioso diario The Times de Londres se presentaron a entrevistar a McCarthy acompañados de su experto en física John White, y el empresario decidió sin más explicaciones no enseñarles la máquina, sino apenas una puerta que decía "Prohibido el paso", asegurando que tras ella estaba la maravilla.

Antes de McCarthy, el camino de la máquina de movimiento perpetuo ha sido recorrido por muchos desde que, en el siglo XII, el autor indostano Bhaskara propuso un curioso ingenio formado por una rueda rodeada de recipientes llenos en parte con mercurio y que conseguiría teóricamente que siempre fuera más pesada de un lado que del otro, provocando que girara eternamente. No funcionó… y no funcionaron los miles y miles de máquinas similares propuestos desde entonces. En algunos casos, los pretensos inventores son bienintencionados que creen haber descubierto algo con una suposición ingeniosa que se rehúsa a operar en la realidad. En otros, son personas convencidas de que las leyes de la física son imposiciones opresoras inventadas por los científicos como parte de una conspiración para ocultar "la verdad" y así servir a los intereses de las grandes petroleras (o cosa similar), y buscan demostrar su creencia, exagerando sus aparentes avances y minimizando sus constantes fracasos. Están, al final, los timadores simples que utilizan máquinas fraudulentas para pescar "inversores" que aporten los fondos necesarios para “perfeccionar” el descubrimiento… el descubrimiento no existe ni se perfecciona, pero el ofertante de este sueño de humo consigue vivir como marajá.

Cada nueva máquina de movimiento perpetuo fallida, que parecía que podía funcionar pero que no lo conseguía en la realidad, sirvió al menos para que los físicos se preguntaran por qué no funcionaban. Esto llevó a algunas observaciones interesantes. Por ejemplo, se constató que en un sistema estable, el calor fluye siempre de los cuerpos más calientes a los más fríos, algo que se conoce como la Segunda Ley de la Termodinámica. Debido a ella, un aparato que provoque el frío mediante una bomba de calor (como la nevera de nuestra casa) sólo puede hacerlo utilizando más energía de la que extrae de la zona fría. Esto se ejemplifica con un experimento: si dejamos la nevera con la puerta abierta en una habitación herméticamente cerrada, ¿la temperatura de la habitación tenderá a subir o a bajar? La respuesta es que subirá sin cesar, porque el motor de la nevera genera más calor que frío, y la energía eléctrica que acciona la nevera acaba convertida en calor dentro de la habitación, superando con mucho al frío local del interior del aparato. Ese comportamiento del universo se describe mediante leyes que no tienen nada que ver con las leyes mutables, variables y dependientes del capricho humano que pueden salir de un congreso de legisladores o de los delirios de un dictador, sino que son sistematizaciones de lo observado.

El estudio del universo también nos ha enseñado que no existe ninguna máquina que sea 100% eficiente. En un automóvil, no toda la energía del combustible se convierte en movimiento del vehículo, sino que una parte se disipa como calor por las explosiones, por la fricción de las partes del motor y la transmisión, por la fricción de las ruedas contra el suelo y por la fricción del vehículo contra la atmósfera. Esa energía disipada no es recuperable. Una máquina 100% eficiente no generaría calor, ni estaría sujeta a la fricción que encontramos incluso en el espacio exterior, sino que convertiría en trabajo utilizable la totalidad de la energía que se le alimente, eléctrica, química o de cualquier forma, y por tanto una máquina que fuera más de 100% eficiente no sólo no disiparía energía, sino que estaría produciéndola de la nada. Y hasta donde sabemos, la energía en el universo es constante, no se puede crear ni destruir, sólo transformar.

Pero la duda no es trivial: ¿no es posible que los conocimientos que tenemos de la física sean incorrectos?, ¿es totalmente imposible una máquina de movimiento perpetuo? Lo más que se puede decir es que parece tan poco probable como levantarnos nosotros mismos tirando de los cordones de nuestros zapatos, pero podría ser… e igualmente podría ser que el universo esté hecho fundamentalmente de queso de cabra. Pero mientras no se vea y estudie una de esas máquinas funcionando, no sería recomendable empezar a construir las estatuas que en todo el mundo deberían erigirse a quien nos liberara de los límites que impone el universo… ni comprar una franquicia de queso de cabra universal.

Leonardo ya lo sabía


“Sacar algo de nada” es, precisamente, la forma en que Isaac Newton se refirió a quienes buscaban el “santo grial” llamado “máquina de movimiento perpetuo”, y eso pese a que el propio Newton se planteó seriamente la posibilidad de convertir unos metales en otros siguiendo las tradiciones alquímicas. Leonardo Da Vinci realizó varios dibujos de posibles máquinas de movimiento perpetuo, se dio cuenta de que no funcionarían y al final se burló de quienes deseaban crear el movimiento perpetuo poniéndolos a la par de “los más estúpidos nigromantes y magos”.

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