Informe 32-B: Magneto

Tras analizar en profundidad la capacidad de Magneto de levitar, el siguiente poder que despierta creciente curiosidad en el Pentágono es su capacidad para crear a placer "campos de fuerza" aparentemente impenetrables.

En más de una ocasión esos escudos permitieron al amo del magnetismo librarse de varios disparos.

Este podría ser un buen punto de partida para estimar la intensidad que deben tener dichos escudos.

Consideremos como arma habitual usada por el ejercito de Estados Unidos un fusil M16 que se detalla mejor en este enlace:

http://es.wikipedia.org/wiki/Fusil_M16

Aqui podemos ver uno de estos aparatos en acción:

Supongamos la velocidad del proyectil de unos 900m/s y con una masa de unos 4 gramos.

Con esto podemos calcular el momento lineal de la bala y, suponiendo que el disparo sea casi a quemarropa, la velocidad apenas habrá disminuido.

p = m·v => p = 0.004 Kg · 900 m/s => p=3.6 N·s

Dado que el campo de fuerza de magneto no aparenta tener más que unos 10 cm de espesor es imperativo que la bala no recorra más de esa distancia antes de frenarse del todo, porque si ocurriera eso no debería preocuparnos demasiado este supervillano.

Resolviendo la ecuación del movimiento que, ignorando la aceleración de la gravedad se puede considerar como un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado resulta que para frenar la bala en escasos 10 cm el tiempo empleado es:

t = 2.22·10^-5 s

Con lo que la aceleración ha de ser de:

a = 40540540 m/s^2

Una aceleración de más de 40 millones de metros por segundo al cuadrado es digna de un supervillano con ansias de dominar el mundo, es lógico que el pentagono esté preocupado.

Dado que suponemos que los poderes de Magneto se limitan a la creación y alteración de campos electromagnéticos podemos fácilmente calcular la intensidad del campo necesario para realizar la proeza de frenar un proyectil.

Con los datos anteriores obtenemos que la fuerza que debe ejercer ese campo sobre la bala será de:

F = m·a => F = 0.004 Kg · 40540540 m/s^2 => F =  162162.16 N

Supongamos que la bala tiene en su composición una cantidad apreciable de Tungsteno el cual es magnetizable.

En presencia de un campo magnético, el Tungsteno se magnetiza y de esta forma se crea una fuerza, en este caso repulsiva, entre la bala y el campo de fuerza de magneto, El valor de dicha fuerza ha de ser como mínimo de 162162.16 N.

El parámetro que mide la manera en que se magnetiza un material es la susceptibilidad magnética que, para el caso del Tungsteno es de:

W => χ = 4

Simplificando varias expresiones las cuales no detallaré, se puede obtener la relación:

B = μH; donde H es el campo magnético presente y μ es la permeabilidad magnética que se relaciona con la suspectibilidad mediante la ecuación:

μ = μ₀(1 + χ) donde μ₀ es la permeabilidad magnética del aire.

Para simplificar en extremo los cálculos vamos a suponer que la fuerza establecida entre Magneto y la bala es equivalente a considerarlos a ambos como si fueran dos monopolos magnéticos (partícula aún en proceso de ser descubierta)

La expresión de la fuerza en este caso es similar a la gravitatoria: 

Donde μ es la permeabilidad del medio y P1 y P2 son las densidades magnéticas de los dos monopolos.


Similarmente al campo eléctrico si suponemos P2=1 obtenemos el campo magnético creado por Magneto.

Como el campo inducido en la bala a partir del creado por Magneto es:

B = (μ₀(1 + χ))·H; y la relación entre campo magnético y densidad magnética es directa, podemos sustituir:

P2 = (μ₀(1 + χ))·P1

Si sustituimos en la ecuación de la fuerza obtenemos:


Fm = (1/μ₀)·((P1·((μ₀(1 + χ))·P1)/(r^2))


Donde μ₀ es la permeabilidad magnética del aire, r la distancia entre la bala y Magneto y χ la susceptibilidad magnética del Tungsteno. Como la μ₀ del aire es prácticamente la del vacío, al final queda, si suponemos
r = 0.5 metros:

P1 = ((Fm·r^2)/(1+χ))^(1/2)

P1 = 90

B = (1/μ₀)·(P1/r^2) => B = (4pi·10^7)·(90/0.25) =>

B = 4.524·10^10 Tesla

Es decir para frenar una bala con contenido en tugsteno apreciable, Magneto debe crear un campo magnético de más de 45 mil millones de Teslas a 0.5 metros de distancia, algo totalmente desmesurado.
Para hacernos una idea, a 100 km de distancia aún se apreciaría un campo de más de un Tesla.
A unos 23 kilómetros la intensidad del campo sería suficiente como para lograr que las ranas levitaran.

Esto nos lleva a pensar que Magneto tiene algún mecanismo para conseguir que el campo no afecte más lejos de lo que desea. La forma de conseguir esto es, de momento, un misterio.

Debido a esto el ejército se ha propuesto crear munición no metálica para que los campos de fuerza de magneto no puedan detenerlas, aunque la elección de un material adecuado está todavía en debate.

Otra de las proezas de Magneto que llamó la atención, es la capacidad de su campo de fuerza de retener objetos en su interior, lo que le permite viajar por el espacio sin que la diferencia de presión haga que el aire salga de dicha burbuja.
Como el campo magnético no afecta al aire la única conclusión posible es que Magneto cree alrededor suyo una esfera muy fina de partículas metálicas que retienen el aire en su interior.
Esto le permitió, entre otras cosas, construir su Asteroide M.

En esta fotografía tomada por un satélite podemos ver la envergadura de su obra:

Aquí concluye este preliminar estudio del supervillano Magneto.

En el siguiente informe estudiaremos a un curiosos personaje que, a pesar de estar del lado de la justicia, ha despertado la curiosidad del departamento científico del servicio de inteligencia y, como no, me han escogido a mí como director de dicho proyecto de investigación.
Se trata del "superhéroe" Hank Pym, denominado según la situación como "El Hombre Gigante" o el "Hombre Hormiga", dado que dispone de un suero capaz de alterar su tamaño.

Informe 32-B cerrado

Doctor Rodney Zelenka

Departamento de Física del Pentágono

Informe 32-A: Magneto

En mis años como científico especializado en sucesos aparentemente inexplicables, me encontré con inumerables villanos con superpoderes y los correspondientes héroes que les hicieron frente.

Al principio pensé que su existencia no era más que habladurías entre la ignorante población, pero a medida que pasaban los años las pruebas se hacían cada vez más presentes.

Uno de los personajes que más llamó la atención al pentágono fue Erik Lensherr, autoproclamado Magneto.

La preocupación surgió cuando Magneto empezó a mostrar sus verdaderas capacidades, asegurando en una ocasión que era capaz de desolar la Tierra haciendo uso de los citados poderes.

Para poder comprender la naturaleza de dichos poderes el ejército encargó su estudio a varios biólogos dirigidos por el genial Radek McKaay y a un grupo de físicos dirigidos por mi.

Mi labor es explicar desde el punto de vista de la física las proezas que era capaz de realizar Lord Magnus e intentar desarrollar algún dispositivo para neutralizarlas.

El primer poder que analizaré es su capacidad para volar grandes distancias sin aparente esfuerzo.

En el siguiente video tomado por uno de nuestros agentes especiales se puede ver como, entre otros poderes que analizaré más adelante, el maestro del magnetismo levita sin problemas.

Basaré todas mis suposiciones en su capacidad de crear o alterar los campos electromagnéticos.

Mi primera idea es que Magneto es o puede convertirse a voluntad en un superconductor. De esta manera una forma relativamente fácil para volar sería creando una fuerza que tenga relación con el electromagnetismo de valor al menos igual al de su peso y sentido opuesto.

Datos oficiales establecen su masa en 86 Kg. Lo cual equivale a un peso de 860 N y su altura es de 1,87 m.

Consideremos a Magneto un conductor rectilíneo de longitud 1.87 metros.

Supongamos que Magneto crea alrededor suyo un campo magnético B cuyo valor sea de unos 10000 Gauss, el equivalente al creado por un imán de potencia considerable.

Si consideramos a Magneto como un conductor, éste sería capaz de crear una corriente eléctrica I. Dicha corriente en presencia de un campo magnético sufrirá una fuerza.

Si el campo magnético B y la corriente I tienen la dirección y el sentido adecuados, la fuerza F resultante será hacia arriba, haciendo que nuestro villano levite. Variando las orientaciones de I y de B Magneto puede incluso controlar la dirección de su vuelo. Calculemos simplemente los módulos de I y de B para que comienze a ascender, es decir, una F perpendicular al suelo y de valor 860 N.

Establecido el campo magnético en 10000 Gauss = 1 Tesla, la fuerza será:

F = I·l·B => 860N = I·1.87m·1T => I = 860N/1.87m·T => I = 460 A.

Suponiendo que más de 200mA es una intensidad mortal para el ser humano, resulta evidente que con estos cálculos la fisionomía de Magneto es muy distinta a la normal al soportar 460 A.

Supongamos que no es así y dado que no emite gritos de dolor cada vez que empieza a volar, tomemos una intensidad de unos 10mA (perceptible pero no causa gran dolor)

Ahora lo que nos interesa calcular es el valor que debe tener B:

10mA = 0.01 A

F = I·l·B => 860N = 0.01A·1.87m·B => B = 860N/0.0187m·A =>
B = 46000 T.

46000 T es una barbaridad, uno de los mayores imanes que se utilizan es de unos 100T.

Aquí se puede obtener más información sobre el mismo:

http://www.magnet.fsu.edu/mediacenter/features/meetthemagnets/multishot.html

En resumen, considero más factible que la naturaleza fisiológica de Magneto sea muy diferente a la nuestra para poder soportar 460 A, a que sea capaz de crear un campo magnético de 46000 T.

En el siguiente informe, el 32-B, analizaré los campos de fuerza que es capaz de crear y propondré un modelo más o menos coherente de su funcionamiento.

Informe 32-A cerrado

Doctor Rodney Zelenka

Departamento de Física del Pentágono

Informe 01: Ultimatum a la Tierra

Durante mis años como director jefe del departamento científico del Pentágono y, posteriormente del Area 51, pocas veces he tenido la ocasión de analizar acontecimientos tan importantes y a la vez tan perturbadores como los recogidos en este informe.

Hablo de la inesperada llegada de Klaatu, el llamado "hombre del espacio".

Lo primero que me llamó la atención es su apariencia completamente humana.

Es sorprendente que una forma de vida que evolucionó completamente independiente a las presentes en la Tierra, acabe adquiriendo el mismo aspecto; pero este tema se lo dejo a los biólogos.

Como jefe del departamento científico y especialista en lo referente a la física, mi labor y el objetivo de este informe es de analizar los sucesos y comprobar si la ciencia actual es capaz de explicarlos.

Comenzaré con uno de los más evidentes. El platillo volante que sirve de vehículo a Klaatu y su inseparable compañero Gort. En la siguiente secuencia tomada por varios video-aficionados se ve como la nave aterriza en el parque sin ninguna señal aparente de propulsión externa.

¿Cómo se propulsa esta nave a través del espacio, y cómo es capaz de vencer la atracción gravitatoria del planeta del que procede y posteriormente del de la Tierra cuando Klaatu decide marcharse?

Aún a día de hoy no se conoce el mecanismo de la nave.

Una de mis conjeturas más arriesgadas es la capacidad de la nave de anular la atracción gravitatoria mediante la emisión de antigravitones (antipartícula del gravitón, la cual es la partícula de intercambio en las interacciones gravitatorias).

Aunque esta teoría tiene dos lagunas importantes:

1ª: Únicamente explica la capacidad de la nave de despegar o aterrizar en un planeta, no la de poder variar su estado de movimiento en el espacio.

2ª: La existencia de los gravitones no es más que una teoría apenas desarrollada, con lo que pensar sobre la existencia de su antipartícula es algo menos que disparatado.

Sobre el primer incoveniente, se puede conjeturar que una vez alcanza el espacio utiliza otro tipo de motores los cuales oculta al llegar a su destino.

El siguiente tema que llamó la atención al Pentágono, era la capacidad del autómata Gort de desintegrar objetos con la simple emisión de un rayo de luz.

Este tema fue trasladado a otro eminente físico teórico el cual elaboró un detallado estudio de las desintegraciones tanto de Gort como de otros visitantes alienígenas.

El cientñifico llamado Chompillo me autoriza a poner una referencia a su trabajo:

De la desintegración y otros demonios (by Chompillo)

En los días en los que Klaatu visitó la Tierra ocurrieron sucesos muy extraños. Quizás el más sorprendente fue la paralización casi total de las ciudades debido al cese de electricidad. Fuentes del servicio de inteligencia aseguran que dicho suceso obedece a un extravagante plan de Klaatu para conseguir la atención que quería.

Se piensa que fue su autómata Gort el causante del cese de electricidad.

Vista su capacidad de desintegrar objetos, no dudo de la veracidad de dicha suposición.

Pero lo que inquieta al Pentágono es cómo Gort pudo realizarlo.

Para explicar esto hay dos teorías posibles:

- La primera consiste en que Gort, mediante alguna extravagante emisión de energía fuera capaz de inutilizar todas las centrales eléctricas del mundo. La naturaleza de dicha emisión es todo un misterio.

- La otra opción es creer que Gort consiguió alterar la capacidad conductora de los tendidos de alta tensión lo cual imposibilita el paso de electricidad por dichos cables. El cómo pudo hacerlo es una gran incógnita.

A pesar de lo inverosímil del suceso, hay algo aún más perturbador. Los vehículos motorizados también se detuvieron durante el cese de electricidad.

Esto nos sugiere dos cosas:

- O que Gort afectó también las baterías de los vehículos lo cual echa por tierra las anteriores explicaciones.

- O que el objetivo de Klaatu no era tan solo la electricidad.

Sea como sea aún estamos muy lejos de poder comprender y explicar lo sucedido.

El último punto analizado por el Pentágono, fue la resurrección de Klaatu. Al parecer fuentes del servicio secreto aseguran que en el interior de la nave había un aparato capaz de realizar tal proeza.

El funcionamiento del mismo es todo un enigma.

Informe 01 cerrado

Doctor Rodney Zelenka

Departamento de Física del Pentágono

Presentando a Rodney Zelenka

En ocasiones me pregunto como sería un mundo, en el que todos los extraños sucesos que se narran en las novelas, series de televisión y películas de Ciencia Ficción, se convirtieran en realidad.
Imaginen a un pobre científico, jefe de departamento del Área 51. Su labor será analizar cualquier suceso que desafíe las leyes de la física e intentar darle una explicación.
Os presento al desdichado Rodney Zelenka (guiño, guiño), el cual nos narrará la forma en que vivió en primera persona los acontecimientos más extraños e increíbles acaecidos en Estados Unidos desde los años 50 hasta la actualidad y más allá.