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Verificando un vórtice

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El empeño de un científico por demostrar el efecto Coriolis en una bañera.

  • por Conor Myhrvold | traducido por Lía Moya (Opinno)
  • 30 Octubre, 2012

Harold Edgerton captó esta vista lateral de un vórtice de agua en 1939. Más de dos décadas después, Ascher Shapiro consiguió demostrar el efecto Coriolis a la escala de una bañera.

En la década de 1960, gracias principalmente al profesor de ingeniería del Instituto Tecnológico de Massachusetts Ascher Shapiro –licenciado en 1938, doctor en 1946- el mundo se vio rápidamente cautivado por los pormenores del proceso de vaciado de una bañera.

Los científicos sabían que la rotación de la Tierra altera la trayectoria de los objetos en movimiento. Este fenómeno hace que los sistemas de bajas presiones giren en sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur. El efecto Coriolis, como se denomina, hacía mucho que se había documentado a gran escala.

Pero a pesar de varios intentos previos, nadie había conseguido demostrar que el efecto –descrito por primera vez por el ingeniero y matemático francés Gustave-Gaspard Coriolis— funcionara también a pequeña escala. A pesar de que, en teoría, influiría en cómo desagua una bañera, se pensaba que el efecto Coriolis sería demasiado pequeño para poder observarlo.

En 1962, el mismo año en que Watson y Crick recibieron su premio Nobel por el descubrimiento de la doble hélice, Shapiro montó un elaborado experimento para intentar demostrar de una vez por todas que el efecto Coriolis se podía ver a la escala de un baño casero.

Para su experimento Shapiro usó una bañera redonda con el fondo plano y un desagüe de un centímetro de diámetro al que enganchó seis metros de manguera con un tapón en el extremo. Llenó el tanque hasta  una altura de 15 centímetros con agua limpia a temperatura ambiente.

Pequeñas variaciones en las condiciones existentes –el movimiento del aire, un cambio en la temperatura, una alteración de la superficie- crean corrientes que eclipsan el efecto Coriolis. Así que Shapiro hizo muchos ajustes para anular estas potenciales fuentes de interferencia: tapó el tanque con un plástico para que no hubiera corrientes de aire, por ejemplo, y controló cuidadosamente la temperatura de la habitación. También llenó el tanque haciendo que el agua girara en el sentido de las agujas del reloj, para que si el agua salía por el desagüe en el sentido contrario a las agujas del reloj la dirección no estuviera influida por cómo se había llenado el tanque.

Tras dejar el agua en reposo durante 24 horas, Shapiro quitó el tapón del extremo de la manguera con mucho cuidado y colocó delicadamente un aspa hecha con dos pequeñas lascas de madera de 2,5 centímetros de largo sobre el desagüe. La bañera tardó 20 minutos en vaciarse del todo. Durante los primeros 12 o 15 minutos el aspa no se movió. Después empezó a rotar casi imperceptiblemente, en el sentido contrario a las agujas del reloj, alcanzando una velocidad máxima de aproximadamente una revolución cada tres o cuatro segundos.

Demostrar que el efecto Coriolis se podía detectar en una bañera, aunque fuera bajo condiciones cuidadosamente controladas, es un logro extraordinario. En la latitud en la que se encuentra el Instituto Tecnológico de Massachusetts (42º) el efecto solo era “una trigesimomillonésima parte de la gravedad, tan pequeño que lo anula el llenado de la bañera e incluso diferencias de temperatura e impurezas del agua”, como informó uno de los muchos periódicos y revistas que cubrieron el experimento.

Los resultados de Shapiro se publicaron en la revista Nature y los verificaron otros científicos que usaron su técnica para demostrar el flujo en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur. El descubrimiento fascinó a un público curioso de todas las edades. Shapiro también llegó a ser conocido por explicar y mejorar la aerodinámica de los hoyos de una pelota de golf, así como por ayudar a crear el globo intraaórtico para pacientes con afecciones cardiacas y aparatos para tratar los coágulos de sangre, el asma, el enfisema y el glaucoma. Pero durante más de una década después del experimento de la bañera siguió recibiendo cartas y recortes de periódico de todo el mundo sobre lo que se denominó la controversia “del vórtice de la bañera”.

Muchos estudiantes le preguntaban cómo podían repetir el experimento en proyectos para el colegio, mientras que una profesora californiana que había visitado 87 países confesó que quitar el tapón de la bañera "se había convertido en un hobby” para ella. “He destaponado bañeras desde Tierra del Fuego (Argentina) hasta Barrow, Alaska (EE.UU.), pasando  por Narvik (Noruega), Ciudad del Cabo (Sudáfrica) y Tasmania”. Una desconcertante carta le hablaba de los esfuerzos de un editor de Pennsylvania (EE.UU.) por replicar el trabajo de Shapiro en experimentos con plantas: “Intento replicar  los resultados en mi invernadero, con geranios”. Un hombre de Lausana (Suiza) le escribió varias veces, insistiendo en que la rotación del agua durante el vaciado de la bañera estaba relacionada con la presión atmosférica. En su tercera carta a Shapiro, que había contestado muy amablemente a las dos anteriores, terminaba con la siguiente frase: “Espero que no le moleste esto; yo estoy disfrutándolo”.

Para ser un problema aparentemente insignificante, el tema de la bañera tuvo mucho peso en su carrera. Cuando murió en 2004, en la primera línea de su necrológica en el periódico Boston Globe se leía: “El Dr. Ascher Shapiro quiso comprender cómo se mueven los líquidos, ya fuera saliendo por el desagüe de una bañera o fluyendo por el cuerpo humano”.

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