VII. NUEVO DIÁLOGO DE VIEJOS PERSONAJES

La cortesía es el veneno de toda buena colaboración en la ciencia. ......F. CRICK

CUANDO parecía que estaba todo claro —para Inercina— aparecen dos viejos conocidos, Salviati y Simplicio, discutiendo el experimento del capítulo anterior:

SALVIATI.- ñQué placer volver a verlo después de tantos siglos! Supongo que estará enterado que la filosofía natural [física] ha cambiado bastante en todo este tiempo.

SIMPLICIO.- ñClaro que sí! Aunque veo que los principales descubrimientos han estado ocurriendo un poco más al norte que en nuestra época. Me refiero principalmente al trabajo de un inglés y un francés: Isaac Newton (que por cierto nació el mismo año en que murió nuestro querido doctor Galilei) y el noble Gaspard de Coriolis (quien nació, hace dos siglos, al año de morir Mozart).

SALVIATI.- De manera que ha leído a Newton y a Coriolis; luego ya sabe cómo calcular aceleraciones relativas tanto a un sistema inercial como a uno rotando ñsiento que ya no hay nada que pueda yo explicarle!

SIMPLICIO.- ñMuy agradecido! Acabo de estar platicando con el doctor Ordóñez, quien me ha mostrado unos experimentos muy ingeniosos que demuestran lo interesante de los fenómenos aparentes producidos por fuerzas ficticias.

SALVIATI: ñA ver, a ver! Esto suena más a ficción que a física.

SIMPLICIO.- Pues es muy sencillo. El piso del laboratorio está tan bien pulido que los objetos sobre él se mueven sin cesar, no hay fricción que los detenga. Lo interesante es que todos lo hacen en círculos, todos girando en el mismo sentido y todos completan una revolución en el mismo tiempo.

Las marcas de la figura señalan cada "hora" de Cubetolandia, donde un "día", una rotación de la cubeta, tarda 24 "horas". Se supone, por simplificar, que Cubetolandia está cerca del centro de la cubeta, que es el equivalente a un polo terrestre.

SIMPLICIO.- Los círculos tienen diámetros y centros de lo más variado; algunos objetos [como el de la serie de figuras del capítulo anterior] rotan alrededor del doctor Ordóñez, pero no todos. Entre paréntesis, creo recordar que hace 270 años tuvimos plática en la que usted predecía otro tipo de movimiento...

Simplicio se mofa de Salviati porque las experiencias de Ordóñez corresponden a las oscilaciones inerciales:

(claro que sin la deriva hacia el poniente) y no a la predicción original de Galileo:

Sin embargo, hay que ver si es que Simplicio ha entendido o no los experimentos.

SALVIATI.- ñNo hablemos de cosas tan antiguas! Mejor, dígame cómo explica ese comportamiento tan curioso de los objetos libres, en el laboratorio de Ordóñez.

SIMPLICIO.- Pero, ñme extraña! Se trata de la fuerza de Coriolis. Como ésta es siempre perpendicular al vector velocidad y proporcional a la rapidez, el movimiento que resulta es circular uniforme, con igual periodo para todos los objetos. Por supuesto que esta fuerza ficticia es sólo un artificio que usan los cubetícolas para tener en cuenta el hecho de que su mundo [la cubeta] rota respecto del espacio absoluto; estoy seguro que un observador inercial ve a esos objetos moverse en línea recta. ñNunca pensé que yo le iba a enseñar física!

SALVIATI.- ñTal parece que ha regresado a su antigua manía de citar a los antiguos como sustituto a pensar! ¿Qué fue lo que encontró Coriolis?

SIMPLICIO.- No se exaspere, por favor. Lo que se conoce muy bien es que la ley de Newton, al emplearse para una partícula en un sistema inercial [aquí Simplicio saca, muy orgulloso, una tarjeta]

Aceleración (observada por Inercina) = FUERZA / masa

se transforma, para en un sistema no inercial, en [Simplicio saca, triunfante, otra tarjeta]

Aceleración (observada por Rotancio) = (FUERZA+centrífuga+Coriolis)/masa

SALVIATI.- ¿Por qué ha escrito usted "FUERZA", todo con mayúsculas?

SIMPLICIO.- Porque allí están agrupadas todas las fuerzas reales, y solamente ellas: las producidas por atracción gravitatoria, por cordeles, por resortes, etc. En "FUERZA" no están incluidas las fuerzas aparentes o ficticias que aparecen porque Rotancio (ñque nombre!) está girando con respecto al espacio absoluto.

SALVIATI.- Veo que ha leído bien a Newton y a Coriolis, pero ¿qué tiene que ver esto con los experimentos de Ordóñez? ¿Qué fue lo que me dijo que había verificado Bonifacio?

SIMPLICIO.- Que sus objetos eran acelerados por la fuerza de Coriolis [...] pensándolo bien, no mencionó la fuerza centrífuga, o sea [Simplicio escribe apresuradamente otra tarjeta]

Aceleración (observada por Ordoñez) = Coriolis/masa

Es más, en otra plática que tuve con Ordóñez (me gustaría que no le siguiera llamando Bonifacio) sobre plomadas y péndulos, me mostró que el único efecto de la centrífuga era cambiar al peso por el "peso", es decir, redefinir algo el valor de la gravedad y de la vertical local [véase la tercera figura del capítulo anterior]. Este es un efecto muy pequeño, ñno veo que tenga que ver con lo que tratamos!

SALVIATI.- Qué curioso que le moleste que llame Bonifacio a Ordóñez. Yo a veces me pregunto por qué a Galileo Galilei y Dante Alighieri se les conoce como Galileo y Dante, mientras que nadie se refiere a Isaac Newton y a William Shakespeare como Isaac y Willy [...] pero, ¿en qué estábamos?

SIMPLICIO.- En que siendo la fuerza centrífuga sólo una corrección menor a la gravedad local, es correcto decir que los experimentos de Ordóñez —que son bien descritos por la tercera tarjeta— corresponden a hacer "FUERZA" = 0 en la segunda.

¿Aceleración (observada por Rotancio) (Centrífuga + Coriolis) / masa?

Es decir, no son otra cosa que una partícula libre vista desde un sistema en rotación; estoy seguro que Inercina ve a estos objetos moverse en una línea recta. Los cubetícolas los ven moverse en círculos por encontrarse en un laboratorio en rotación.

¿Aceleración (observada por Inercina) = 0?

SALVIATI.- Fíjese que esta explicación del efecto de Coriolis en la Tierra la he visto en muchos lados; sin ir más lejos en una enciclopedia científica muy bonita que acabo de adquirir. Sin embargo, cuando oigo hablar de plataformas en rotación pienso en un tocadiscos: uno ve la aguja moviéndose casi en línea recta [parte izquierda de la figura] y en forma uniforme, sin embargo, un observador en rotación no la ve recorriendo un círculo, sino un espiral [parte derecha].

SIMPLICIO.- Pues un arco de circunferencia y un trozo de una espiral se parecen bastante [...] quizás la pequeña diferencia entre ambos es el efecto de la fuerza centrífuga; el de Coriolis es el principal de todos modos.

SALVIATI.- ¿Cuál fue su observación acerca del centro de las trayectorias circulares que observaba Bonifacio?

SIMPLICIO.- Que podían estar en cualquier lugar [...] ya veo adonde me quiere llevar. La espiral [de la figura anterior] siempre tiene por centro al eje de rotación. ñSon dos fenómenos diferentes!

SALVIATI.- Efectivamente, la espiral es un fenómeno totalmente aparente que, desde el punto de vista de Rotancio [derecha], es debida a la acción conjunta de las fuerzas centrífuga y de Coriolis; para Inercina [izquierda] el movimiento es rectilíneo y uniforme, o sea FUERZA = 0 [de ahí el nombre de aparente].

Los círculos inerciales, en cambio, son debidos —nuevamente de acuerdo a Rotancio— exclusivamente a la fuerza de Coriolis [véase la tercera tarjeta], lo que significa que hay una fuerza neta, tal que FUERZA + centrífuga = 0. Inercina reconoce la existencia de esta fuerza real —con dirección centrípeta— y la atribuye correctamente a la forma de la superficie del hielo de la cubeta.

Ésta es la verdadera explicación —desde el punto de vista de un observador inercial— del efecto de Coriolis de desviación en la horizontal; debemos entonces entender cuál es la forma de nuestro planeta. Nótese —antes de pasar al siguiente capítulo— que esta explicación no se aplica al péndulo de Foucault, a quien (al péndulo, no a Foucault) la forma de la Tierra lo tiene sin cuidado. Como ya dije, en lo que toca al péndulo, lo que interesa es que el punto de apoyo es obligado a girar en círculo. La diferencia es, con respecto a la explicación de Inercina, que sólo reconoce fuerzas reales; Rotancio, en cambio, en ambos casos calcula correctamente el movimiento usando tan sólo la fuerza de Coriolis y no la centrífuga.