¿Es posible atravesar un puente hecho de luz?

¿Es posible atravesar un puente hecho de luz?Muchos de ustedes quizá conozcan la serie de video juegos Halo.

La acción se desarrolla en un universo de ciencia ficción en el que los terrícolas están en guerra con una poderosa raza alienígena.

En algunas ocasiones aparecen en los videojuegos unas estructuras bastante curiosas: los puentes de luz o puentes de energía, que unen dos puntos separados por distancias imposibles de alcanzar, incluso mediante saltos desorbitados.

Tal y como se muestra en la pantalla del monitor, los puentes de luz parecen lo suficientemente resistentes como para soportar el peso de personas e incluso carros de combate de más de 65 toneladas.

Preguntémonos por la posibilidad de caminar sobre un entramado de haces luminosos. Bien, para ello necesitaré un poquito de física relativamente elemental.

Quien más quien menos, con un superficial conocimiento de física, sabe o puede admitir que la luz puede considerarse compuesta por partículas diminutas carentes de masa y conocidas como fotones.

Estos corpúsculos están dotados de momento lineal, exactamente igual que otros objetos con masa no nula (el momento lineal de una partícula es el producto de su masa por su velocidad).

En el caso de los fotones, su momento lineal viene dado por el cociente entre su energía (que depende de su longitud de onda, a través de la ecuación de Planck) y la velocidad de la luz en el vacío.
 
Pues bien, si disponemos de un haz de luz, compuesto obviamente de un buen número de fotones, se puede comprobar que dicho haz ejercerá una presión sobre el cuerpo que lo hagamos incidir.

Si te iluminas la mano con una linterna, no notarás esta presión, pero eso no significa en absoluto que no exista.

La presión de radiación también se utiliza, por ejemplo, para impulsar las velas solares, al hacer incidir la luz de nuestra estrella sobre ellas.

Pero vayamos a los números, que es lo que interesa. ¿Hay manera de calcular el valor de la presión de radiación que incide sobre un cuerpo?

Obviamente, la respuesta es afirmativa. En caso contrario, en este momento no estarías leyendo esto, mi querido y apreciado lector.

Si acudís a un libro de texto de física general, podrán ver que dicha presión se puede expresar como el cociente entre la intensidad de la luz (la energía por unidad de área y tiempo) y la velocidad de la luz en el vacío.

Llegados aquí conviene hacer una salvedad.
En efecto, la afirmación anterior únicamente es válida en el caso en que la luz sea absorbida por la superficie del cuerpo sobre el que incide, lo cual depende de la naturaleza del mismo (no es igual un pedazo de madera que un espejo o un metal).

En caso contrario, es decir, si la superficie es parcial o totalmente reflejante, hay que introducir un factor corrector en la ecuación.

Así, se demuestra que si el objeto fuese un reflector perfecto y toda la luz que llegase a él se reflejase completamente, la presión de radiación sería el doble que en el caso de un cuerpo perfectamente absorbente.
Ahora imaginemos que sobre el puente de luz se sitúa una persona o cualquier otro objeto (los soldados pueden ser considerados menos que lo primero y más que lo segundo).
Evidentemente, para que los fotones de los haces luminosos que constituyen el puente puedan hacer que éste sea atravesable, la presión ejercida verticalmente hacia abajo por el objeto (esto es, el cociente entre su peso y el área de la superficie en contacto: botas neumáticos, etc.) debe compensar la presión de radiación ejercida verticalmente hacia arriba.

Igualando ambas expresiones y despejando para la potencia de la luz necesaria se obtiene que para un ser humano de 80 kilogramos cuyas botas posean una reflectividad del 30%, aproximadamente, harían falta nada menos que 180.000 MW.

Esto es equivalente a la potencia generada por 180 centrales nucleares de 1 GW cada una.
En el caso más optimista posible, es decir, para unas botas de suela metálica perfectamente reflejantes se podría rebajar el consumo energético hasta las 120 centrales nucleares.

Un gran logro, sin duda. Excuso decir que pueden hacer la estimación para un tanque de 65 toneladas por su cuenta.

Por otro lado, los cálculos anteriores han sido realizados suponiendo que la gravedad es similar a la de la Tierra.

Como quiera que las cruentas batallas entre terrícolas y alienígenas pueden llegar a tener lugar en otros mundos con gravedades distintas, los requerimientos energéticos deben obviamente variar, aunque muy levemente.

Después de todo, quizá los diseñadores del videojuego no hayan tenido demasiadas "luces"...

Curiosidad , un puente de agua

Un grupo de investigadores ha conseguido crear puentes de agua, que pueden medir hasta 2,5 centímetros y resistir 45 minutos.

Curiosidad , un puente de agua

La investigación, realizada en Austria, ha producido un fenómeno que nunca antes había sido observado: el agua, contenida en dos cubetas de laboratorio separadas un milímetro la una de la otra y sometida a cargas eléctricas positiva y negativa, se salió de dichas cubetas para unirse entre ellas formando un puente de hasta 2,5 centímetros de longitud durante 45 minutos.

Los científicos creen que el campo eléctrico es el que genera cargas electroestáticas en la superficie del agua, provocando el efecto puente.

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Redactado por Turrente
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