El universo es como es debido a las leyes y constantes físicas que lo gobiernan. Se supone que estas especificidades son idénticas en todos los rincones de este vasto conglomerado de vacío y masas, aunque algunos teóricos especulan con que algunas constantes podrían en el fondo ser ligeramente diferentes dependiendo del lugar (o más bien del momento) del espacio-tiempo en el que nos encontrásemos.
Por ejemplo, según recientes mediciones realizadas por un observatorio sueco, la estructura fina (una constante adimensional compuesta por una combinación de la velocidad de la luz, la carga del electrón, la constante de Planck y la permisividad del vacío) podría variar de forma extraordinariamente pequeña al cabo de miles de millones de años. ¿Cómo sería el universo si las leyes y las constantes físicas sufrieran una pequeña variación respecto a los niveles que conocemos? Solo podemos imaginarlo, idear cómo podrían ser nuestro planeta y nuestro Sistema Solar si realizásemos grandes e imposibles cambios en nuestro entorno. Por ejemplo, ¿qué sucedería si nuestro planeta, esa bola azul cuasi esférica, adoptase una forma cúbica? ¿Y si pudiésemos caernos “sin lastimarnos” en un pozo que atravesara la Tierra de polo a polo? ¿Cómo sería la vida en un mundo bidimensional? ¿Y en un planeta que orbitase a una estrella de neutrones?
En estos nuevos escenarios, los humanos no salimos bien parados.
¿Y si la Tierra fuera cúbica?
Los responsables de una web estadounidense dedicada a las matemáticas imaginaron una Tierra cúbica y las implicaciones físicas que tendría. Sería en realidad como seis mundos independientes, con seis océanos y atmósferas “faciales” no relacionadas entre sí. En cada cara, la porción de océano y atmósfera correspondiente se agruparían por acción de la gravedad en el centro, formando una especie de “lentilla” oceánica rodeada de Tierra, englobada en otra “lente” atmosférica mayor. Dos de las caras permanecerían siempre heladas (las de los polos) y eso del clima “global” pasaría a ser un concepto extravagante, ya que en realidad cada cara sería un compartimento estanco. La vida solo sería posible en las zonas circulares que rodeasen a los mares y que quedasen bajo el amparo de la burbuja de aire. De hecho, las atmósferas podrían ser muy diferentes entre sí (irrespirables para los organismos que vivieran en otras caras). Una ventaja: las aristas del cubo quedarían permanentemente expuestas al espacio, por lo que los lanzamientos espaciales serían realmente económicos.
¿Y si el hielo fuera más denso que el agua?
Una de las características más especiales del agua es que, al contrario de lo que sucede con otros líquidos, su forma sólida es menos densa, lo cual la lleva a flotar; y es que en vez de contraerse con el frío, como les sucede a todos los sólidos, el agua se expande. Esto, sin ir más lejos, ha permitido la vida acuática. En el mundo real, el agua fría de la superficie se congela cuando la temperatura cae a cero o por debajo, formando una película de hielo sobre el lago, bajo la cual los seres prosiguen con sus vidas. En un mundo en el que el hielo fuera menos denso que el agua, este iría cayendo al fondo paulatinamente, permitiendo que más y más agua superficial quedara expuesta a las frías condiciones climáticas, congelándose y cayendo a su vez al agua. Cuando toda el agua del lago se hubiese congelado, las criaturas que en él nadaran perecerían.
De hecho, dado que sabemos que las primeras formas de vida surgieron en los océanos, de no ser por esta particularidad del agua lo más probable es que la vida, tal cual la conocemos, no habría surgido, ya que, sin ir más lejos, no habría el oxígeno que respiramos y que le debemos a nuestras viejas amigas las cianobacterias. De existir la vida en un mundo con hielo más denso que el agua, la evolución habría tenido que idear formas sumamente distintas.
¿Y si el Sol fuera la mitad de grande?
Qué difícil sería ponerse moreno en un mundo así! Como sabemos, la temperatura de una estrella (así como su color y diámetro) depende principalmente de su masa. Cuanto más grande es el astro, más caliente y azul. Cuanto más pequeño, más frío y rojizo.
Resulta lógico pensar que si el Sol fuera la mitad de masivo de lo que es ahora, la vida tal y como la conocemos no habría resultado posible. En nuestro Sistema Solar, la franja habitable circumestelar ha permitido que la Tierra (y tal vez también Marte) pudieran poseer masas de agua líquida. En el escenario de un sol con la mitad de masa, pongamos una enana roja, dicha zona correspondería probablemente a Mercurio. El agua en la Tierra se congelaría y nuestro mundo se convertiría en un páramo helado. No obstante, si alguna planta terrestre consiguiese esquivar el frío por congelación y vivir en tal entorno, tendría a nuestros ojos un aspecto próximo al negro, ya que necesitaría absorber el máximo de luz posible. Pocas modificaciones podríamos hacer en la relación Tierra-Sol para que las cosas siguieran siendo estables. Por ejemplo, si el Sol fuera más joven, su luminosidad no se habría estabilizado; y si fuera más viejo, ya no resultaría suficientemente estable para ser la fuente de vida que es. Si el Sol estuviera más cercano al centro de la galaxia, la densidad y la radiación serían muy grandes; si estuviera más lejos, no habría suficientes elementos pesados y no se habrían formado planetas a su alrededor.
¿Y si no hubiera Luna?
Desde luego, el cielo nocturno sería mucho menos interesante si ella no estuviera ahí. La Luna es el satélite más próximo a su planeta. Ha estado ahí desde hace miles de millones de años protegiéndonos de incontables eventos de extinción, tal y como su superficie plagada de cráteres atestigua.
Su presencia ha contribuido a estabilizar el eje de rotación terrestre en los 23,5 grados. De hecho, hay quien cree que Marte, cuyo eje rotacional sufre variaciones de entre diez y veinticinco grados, no desarrolló vida –entre otras cosas– por esta inestabilidad axial que produce enormes cambios climáticos muy dañinos para la posibilidad de vida.
Y luego está el asunto de las mareas. Si la Luna no existiese, nuestros mares se moverían levemente por la acción gravitatoria del Sol, pero los surfistas no habrían venido al mundo. No conocemos el papel que las grandes mareas provocadas por la Luna han tenido en la evolución de la vida, pero no es despreciable pensar que las grandes porciones de costa que se ven sumergidas y expuestas de forma alterna fueron lugares propicios para el origen de la vida. La influencia de la Luna en las corrientes oceánicas, auténtico sistema “sanguíneo” del planeta, es innegable. Además, el efecto marea no se nota únicamente sobre el agua. La corteza terrestre sufre leves dilataciones continuas cuando la Luna pasa sobre ellas, y la energía que resulta de este efecto contribuye a calentar las aguas, agente climático crucial en la vida en la Tierra. Por no hablar del efecto ralentizador que la Luna tiene en la velocidad de rotación de la Tierra. Como da la casualidad de que la Luna se aleja de nosotros, llegará un lejanísimo momento en que el día terrestre durará miles de horas. Mientras tanto, demos gracias por la Luna, nuestra benefactora.
¿Y si viviésemos en una estrella de neutrones?
El escritor de ciencia ficción Robert Forward ideó en su saga de novelas dedicadas a los Cheela un mundo que orbitaba a una estrella de neutrones y las consecuencias de vivir cerca de un mundo superdenso. Para hacerse una idea de lo enormemente pesados que son estos remanentes de supernovas, normalmente se habla de lo que pesaría en la Tierra una cucharada de su material nuclear. Si tomásemos la famosa cucharada en la superficie de la estrella de neutrones, pesaría mil millones de toneladas (para hacerte una idea, un superpetrolero a plena carga puede pesar unas 650.000 toneladas). Pero si la cucharada la tomásemos del interior de la estrella de neutrones, allá donde estos están más compactados, su carga pesaría 10 veces más.
Obviamente, para poder soportar un campo gravitatorio 10.000 millones de veces más potente que el terrestre, los Cheelas tenían un tamaño minúsculo (el de un grano de sésamo), aunque pesaban más o menos lo mismo que un humano. Tendrían que vivir sobre la propia estrella.
En la novela, en unas
pocas horas de tiempo humano los Cheelas experimentan el paso de varias generaciones.
¿Y si la Luna fuera tan grande como la Tierra?
No estaríamos hablando de un sistema planeta-satélite, sino de un planeta doble. ¿Pero permiten las leyes de la física que dos planetas orbiten entre sí, y que este sistema doble orbite a su vez alrededor de un sol? La luna orbita a la Tierra en torno a un baricentro que se encuentra en el interior de la Tierra. La distancia que separa a ambos mundos está más allá del límite de Roche (el punto que una vez traspasado termina por destrozar al cuerpo más pequeño por el efecto de marea gravitatoria del más grande) así que si cambiáramos la Luna por una Tierra 2, con idéntica masa y tamaño, en principio el modelo podría ser estable siempre que la velocidad inicial del sistema fuera la idónea.
El baricentro del sistema Tierra-Tierra 2 se trasladaría a un punto intermedio; por lo que la “antes Luna” dejaría de girar alrededor de la Tierra. Ambos mundos orbitarían entre sí, y probablemente, como en el caso de Plutón-Caronte, la pareja se daría siempre la misma cara por el efecto marea,
¿Y si la Tierra dejase de rotar?
Qué ocurriría si el movimiento de rotación terrestre comenzara a reducirse drásticamente? Nada bueno. Una empresa de software llamada ESRI cuenta con un programa de simulación geográfica con el que el geólogo Witold Fraczek ha podido simular esta contingencia.
Como Witold no es muy cruel, no ha imaginado que la Tierra se detuviese de golpe, lo que habría hecho que saliésemos despedidos por la inercia, ya que en el Ecuador la superficie terrestre se mueve a 1700 km/h, sino que con su software ha ido deteniendo la rotación poco a poco. Lo que observó, aparte de la obviedad de que el día en la Tierra dejaría de durar 24 horas, es que, al desaparecer la fuerza centrífuga, el centro de masa de nuestro planeta variaría, y la nueva distribución de la gravedad alteraría el equilibrio de los océanos. Así, el agua iría moviéndose paulatinamente hacia los polos, creando una especie de continente “Pangea” alrededor del Ecuador, con dos grandes océanos polares por encima y debajo de él. La tierra firme sería un gran cinturón continental.
¿Y si cayésemos en un pozo que fuera de polo a polo?
Qué pasaría si un explorador en el Polo Norte cayera dentro de este pozo fantástico? ¿Caería hacia el cielo del Polo Sur? Si en el interior del pozo hay aire, la física dice que este iría frenando al viajero hasta que alcanzase la velocidad terminal, que en el caso de un humano en caída libre, en posición horizontal, con las extremidades extendidas, es de aproximadamente 55 m/s, es decir 200 km/h.
Llegado ese momento, caería hacia el punto central del planeta, allí donde las fuerzas gravitatorias se anulan, y alcanzado este punto de ingravidez continuaría su marcha a causa de la inercia. Pero una vez se alejara y llegara al “punto álgido”, las fuerzas gravitatorias volverían a tirar de él, aunque en sentido inverso. Para un observador que estuviera viéndolo desde el Polo Sur, nuestro pobre ángel caído jamás se acercaría lo bastante al borde. Una vez alcanzado ese punto álgido, el despeñado volvería a caer hacia el centro del planeta. Esto sucedería sucesivamente hasta que el rozamiento con el aire le detuviera para siempre en el “ingrávido” centro de su planeta tumba, donde parecería levitar.
En el caso de que al túnel se le practicase el vacío, lo que evitaría el freno aerodinámico, nuestro viajero caería a perpetuidad por el interior del pozo, asomándose alternativamente a la boca ártica y antártica, sin llegar jamás a salir del agujero. Mala idea si eres de los que se marean en la montaña rusa.
¿Y si la Tierra muriera geológicamente?
El núcleo, esa bola de magma incandescente que actúa como una dinamo generando el campo magnético terrestre, obtiene su calor por descomposición de isótopos radioactivos. Como cualquier pila nuclear, llegará un día en que se enfríe.
Lo primero y más evidente es que el vulcanismo se acabaría: se dejarían de generar minerales, y además, acabaría el ciclo de regeneración del agua, ya que buena parte del líquido elemento vuelve a circular desde los acuíferos a través de los afloramientos termales suboceánicos. La magnetosfera probablemente desaparecería y nos privaría de nuestra principal defensa contra la radiación solar. El viento solar (sin barrera protectora ya) iría arrebatándonos lentamente la atmósfera, haciéndola cada vez menos densa. ¡Adiós al mito de Shangri-la!
¿Y si viviésemos en un mundo en 2 dimensiones?
Stephen Hawking imaginó un mundo en dos dimensiones. En esta especie de Planilandia, sus hipotéticos habitantes podrían moverse por la superficie de la tierra, pero no podrían experimentar la tercera dirección (arriba o abajo). No conocerían la superficie plana del espacio en el que su Planilandia se movería. Para ellos, el espacio sería curvo y la geometría no sería euclidiana (tridimensional).
Estas rarísimas criaturas no podrían contar con un sistema digestivo completo, ya que
un conducto que uniese sus bocas con sus esfínteres las partiría en dos pedazos. Eso las condenaría a usar el mismo orificio para las entradas y las salidas. Nunca podrían darse la vuelta para verse las caras, así que la única opción para volver a verse sería que uno de los dos hiciese el pino.
