CIENCIA
Little Boy y Fat Man: La historia tras el Proyecto Manhattan y la bomba atómica
Durante la Segunda Guerra Mundial, los americanos crearon el Proyecto Manhattan para construir una bomba atómica antes que los nazis. Hoy arrojaremos algo más de luz a los entresijos de este proyecto.
El pasado 1 de septiembre se cumplió el 75º aniversario del inicio de la Segunda Guerra Mundial. Durante dicha guerra que duró 6 años, hubo numerosos factores que influyeron en la duración y finalización del conflicto, pero quizás uno de los factores más determinantes fue el lanzamiento de dos bombas atómicas por parte de los EEUU a las ciudades de Hiroshima y Nagasaki en Japón el 6 y 9 de agosto de 1945, respectivamente. Esto, junto con la entrada de la Unión Soviética en el frente japonés pocos días después aceleró la rendición incondicional de Japón el 15 de agosto de 1945. Por tanto, la pregunta que quedaría por responder sería: ¿de dónde surgieron estas bombas atómicas que utilizó EEUU?
Para contestar a esta pregunta nos debemos remontarnos al inicio de la guerra. En esta época los científicos nucleares Leó Szilárd, Edward Teller y Eugene Wigner, refugiados judíos provenientes de Hungría, creían que la energía liberada por la fisión nuclear podía ser utilizada para la producción de bombas por los alemanes, por lo que convencieron a Albert Einstein para advertir al presidente Roosevelt de este peligro por medio de una carta que Szilárd escribió y fue enviada el 2 de agosto de 1939. En respuesta a la advertencia, Roosevelt incrementó las investigaciones sobre las implicaciones en la seguridad nacional de la fisión nuclear.
Con una simple carta se inició el Proyecto Manhattan, nombre en clave del proyecto nuclear de EEUU, y que emplearía 130000 empleados con un coste final de 2 billones de dólares (26 billones según la inflación actual), y todo orientado a un objetivo: superar al proyecto nuclear nazi (nombre en clave Proyecto Uranio) dirigido por Ernest Heisenberg mediante el desarrollo de una bomba atómica funcional, la cual fue autorizada para ser creada por el presidente Roosevelt el 9 de octubre de 1941. Fíjese el lector de que la autorización para esta bomba atómica fue antes de la propia entrada de los Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial, que se produjo apenas dos meses después del ataque en la base de Pearl Harbor por parte del imperio japonés
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Divididos en numerosos laboratorios, destacando principalmente el laboratorio de Los Álamos y las instalaciones de Oak Ridge, donde se encontraba la base de operaciones y el día a día del proyecto era controlado, el Proyecto Manhattan tuvo numerosos problemas pese a contar con Reino Unido y Canadá como aliados, especialmente el problema del espionaje por parte de los soviéticos (los cuales eran sus propios aliados en la guerra) y que espiaban para su propio programa de desarrollo nuclear, la Operación Borodino. De hecho, durante la batalla final de Berlín los soviéticos tenían como objetivo La Casa de los Virus donde se estaban llevando a cabo las investigaciones del Proyecto Uranio.
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Durante el Proyecto Manhattan, notables eminencias científicas como Robert Oppenheimer, Niels Böhr, Enrico Fermi, Ernest Lawrence o Albert Einstein, estuvieron involucrados en mayor o menor medida en este esfuerzo conjunto. Sin embargo, tanto la financiación como el control y la seguridad estuvieron respectivamente a cargo del gobierno y el ejército de los EEUU. De hecho, el control del programa estuvo bajo la supervisión del general de tres estrellas Leslie Groves, un hombre conocido por su belicidad y aversión por el pueblo japonés, lo cual fue algo que influyó en la decisión de utilizar finalmente las bombas atómicas.
Aunque el proceso a la hora de fabricar estas bombas da para muchas páginas y muchos libros, intentaré resumirlo lo máximo posible y que se entienda lo esencial: durante el Proyecto Manhattan hubo cuatro diseños para bombas, denominados Fat Man, Little Boy, The Gadget y Thin Man. Thin Man fue en un principio el proyecto elegido para la construcción de la bomba atómica, basándose en el diseño gun-type, la cual utilizaba un diseño muy simple en el que una "bala" hueca, con una masa inferior a la necesaria para crear una reacción en cadena, es disparada a un núcleo sólido con una masa que sí puede crear una reacción. La bala alcanza y comprime el núcleo, se produce la fisión y la bomba explota, por lo que para funcionar necesitaba una longitud mucho mayor de las armas que vemos actualmente, llegando a más de 5 metros de longitud.
Sin embargo, había un problema, y es que Thin Man utilizaba plutonio como combustible para detonar. El problema con esto es que los científicos habían descubierto que los reactores en Hanford (Washington) que producían el plutonio que se utilizaría no era tan puro como las muestras que había en laboratorios, y contenía trazas de Plutonio 240, un isótopo con un ratio de fisión espontánea muy rápido, con lo que el combustible detonaría antes de tiempo. Por tanto, el diseño Thin Man fue descartado y la atención se centró en el diseño Little Boy.
Little Boy contaba con el mismo tipo de diseño que Thin Man, con la diferencia de que utilizaba uranio en lugar de plutonio, y el cual tiene un ratio de fisión espontánea más lento, por lo que no detonaría antes de tiempo. Además, este diseño era mucho más simple, por lo que no tendría que contar con tantos seguros y comprobaciones como ocurría con Thin Man, por lo que la tasa de fabricación de estas bombas atómicas sería más rápido, en caso de que fuera necesario utilizarlas.
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Aparte, tanto los científicos como los altos mandos militares no estaban dispuestos a descartar el plutonio como combustible para sus armas. Ya había quedado demostrado que para las armas con diseño gun-type no eran adecuado. Pero aquí es dónde entra los otros dos diseños restantes, Fat Man y The Gadget, los cuales utilizaban el mismo principio de implosión. El modelo de implosión utiliza una esfera hueca que contiene un complejo entramado de dispositivos y detonadores rodeando un núcleo que puede ser fisionado, pero aún no cuenta con la masa supercrítica necesaria para hacerlo. Es entonces cuando los explosivos son detonados de una determinada forma que permite comprimir el núcleo a una densidad supercrítica, para que ocurra la fisión y la bomba explote.
Este diseño de implosión, a pesar de ser más seguro que el otro modelo de detonación y poder utilizar tanto uranio como plutonio como combustible, fue creado por Seth Neddermeyer (el cual sirvió de inspiración para el Dr. Winter en la serie Manhattan) y era altamente complejo, por lo que era necesaria una prueba antes de poder ser utilizado como arma. Esta prueba del diseño de implosión se produjo en el desierto de Nuevo México, EEUU, el 16 de julio de 1945 mediante la bomba Trinity, la cual detonó exitosamente y fue la primera bomba nuclear detonada en la historia de la humanidad. Ya era una realidad: EEUU contaba con armas nucleares funcionales y la cuestión era si acabaría utilizando este poder o no.
El resto de la historia es más o menos conocida por todos: el 6 de agosto de 1945, aproximadamente a las 8:15 de la mañana, un B-29 modificado con el nombre Enola Gay soltó la bomba Little Boy basada en el diseño gun-type sobre la ciudad de Hiroshima mediante la autorización del presidente Truman, matando a 140000 personas inocentes. Este tipo de bomba no fue probado antes de esta bomba como pasó con Trinity, debido a que los científicos y militares a cargo del programa conocían la efectividad de la misma, con un diseño extremadamente simple. Una macabra anécdota de este hecho sería que, después de la detonación sobre Hiroshima, Einstein comentaría debido al arrepentimiendo de lo que había ayudado a crear: debería quemarme los dedos con los que escribí aquella primera carta a Roosevelt.
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Tres días después, el 9 de agosto, en otro ejercicio de fuerza innecesaria, los EEUU lanzaron desde otro B-29 la bomba Fat Man basada en el diseño de implosión sobre la ciudad de Nagasaki. Fat Man iba dirigida a la ciudad de Kokura, pero debido a los bombardeos estadounidenses con armamento convencional, las nubes y el polvo impedían la buena visibilidad del objetivo, yendo al objetivo secundario de Nagasaki. El lanzamiento tampoco fue perfecto ya que falló su objetivo por casi 3 kilómetros lo cual, unido a la orografía del terreno, causó un total de 40000 bajas y 25000 heridos, a pesar de que Fat Man era el doble de potente que Little Boy.
La polémica sobre la utilización de estas bombas llega hasta nuestros días. Personalmente, lo considero una muestra de poder innecesaria destinada, más que a finalizar el conflicto, para demostrar el poder que poseía EEUU para la Guerra Fría que se avecinaba. La serie de televisión Manhattan retrata muy bien el ideal que tenían estos científicos que crearon el arma más poderosa de la humanidad, los cuales trabajaron para crear un arma tan poderosa que ningún hombre cuerdo se planteara jamás utilizar. Por desgracia, ellos no eran los responsables de la decisión final, y quizás hubiera habido otro final para este cruento conflicto de haber sido así.
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CIENCIA
Sigue estos consejos científicos para mejorar en tus estudios
La vuelta a las clases supone el regreso de los exámenes, trabajos y la rutina diaria de miles de estudiantes. ¿Cómo podemos obtener un mayor rendimiento académico? Esto dice la ciencia.
Esta semana han comenzado las clases en muchos institutos y universidades españolas. Con la famosa 'vuelta al cole', también regresan los temidos exámenes, trabajos y odiosa rutina diaria. Para muchos estudiantes, el comienzo del curso es mucho más que la cuesta de septiembre. Es estrés. Es cansancio. Y supone, por desgracia, el fin del verano.
Volver a clase significa, de nuevo, hincar los codos. Sin embargo, no siempre se tiene éxito en los estudios. Hasta el mismísimo Santiago Ramón y Cajal, Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1906, tuvo sus problemas cuando era todavía un tierno alumno en la escuela.
El Nobel Ramón y Cajal suspendió varias veces cuando era estudiante
Cuenta José Ramón Alonso en su blog que el neurocientífico aragonés tuvo serias dificultades en su época de estudiante. El que luego fuera considerado como uno de los investigadores más importantes del siglo XX, llegó a suspender varias asignaturas y a acumular aprobados por los pelos.
Cajal odiaba la educación que recibía. Calificaba el aprendizaje basado en la memorización "como un régimen de terror". Y parece que, un siglo después de sus vivencias, no hayan cambiado muchas cosas en las escuelas. Aprender listas y temarios de memoria parece ser el método preferido, aunque no siempre funcione. Por este motivo, queremos repasar algunos consejos científicos para mejorar vuestra vida y rendimiento como estudiantes.
Si duermes más, sacarás mejores notas
Sí, todos lo hemos hecho. "Estudia al día, sé constante, mantén tus hábitos". Pero llegan los exámenes, y lo más normal es que nos pille el toro. Tratamos de memorizar en unos días lo que no hemos hecho durante el curso. Esto incluye dormir menos (o no dormir), abusar de las bebidas energéticas y en los casos más extremos, poner alguna vela para ver si hay suerte.
Por desgracia, esta conducta nos llevará probablemente a obtener un rendimiento insuficiente en nuestras pruebas, y en algunos casos, como le sucedía al pobre Cajal, a suspender asignaturas. Un estudio realizado en 2012, y publicado en The Eastern Economic Journal, podría darnos una solución científica para sacar mejores notas.
Como sabemos, las horas de sueño son fundamentales para cuidar nuestra salud. Dormir de más o de menos está relacionado con importantes problemas médicos, pues conlleva la aparición de graves enfermedades cardiovasculares. Pero el sueño también podría tener un efecto crucial en nuestro rendimiento académico.
Dormir siete horas permite mejorar el rendimiento académico
Según la investigación de la Brigham Young University, los estudiantes con edades entre los dieciséis y los dieciocho años deben dormir siete horas para obtener las mejores notas posibles en sus exámenes. Tras analizar los datos de sueño y del rendimiento en la escuela de más de 1.700 alumnos, los científicos se dieron cuenta que a medida que pasaban los años, los estudiantes dormían menos horas (gráfica inferior izquierda).
A continuación, realizaron diversas pruebas académicas para comprobar cuál era el tiempo de sueño óptimo. En el caso de alumnos de entre 16 y 18 años, necesitaban dormir siete horas para mejorar sus resultados en los exámenes. Estas horas de sueño eran también mayores en estudiantes más pequeños, que necesitaban dormir un poco más para rendir mejor, como se observa en la gráfica de la derecha:
El sueño es fundamental en procesos como la consolidación de la memoria, el aprendizaje y el crecimiento. Dormir bien es esencial, ya que la falta de horas de sueño conlleva problemas fisiológicos, conductuales y neurocognitivos que afectan directamente a nuestro cerebro.
Nuestro cerebro puede verse muy afectado por la falta de horas de sueño
¿Pero cuál es la región mental más dañada por la carencia de sueño? Una investigación publicada en Sleep Medicine Reviews sugería que las redes neuronales de la corteza prefrontal podían quedar seriamente afectadas en el caso de que no durmiéramos lo suficiente. Su papel en las conocidas como funciones ejecutivas hace que podamos trabajar con objetivos determinados antes, realizar predicciones de resultados o juzgar lo que está bien de lo que no.
En otras palabras, si no dormimos nuestras capacidades mentales para estudiar, aprender y llevar a cabo nuestros proyectos con éxito se reducirán al mínimo. Ésta sería la razón por la que necesitamos un tiempo de sueño óptimo para alcanzar mejores rendimientos académicos, como concluía la primera investigación.
Olvídate de memorizar
Cuando era estudiante, tenía una profesora que decía que cuando más aprendía el alumnado era en el momento de hacer un examen. Por contradictorio que parezca, esta idea es coherente con las opiniones del científico Cajal, quien pensaba que no por mucho memorizar aprendemos más.
Sus teorías son la base de una investigación realizada en el año 2011, y publicada en la prestigiosa revista Science. Este trabajo comparó la efectividad de tres métodos de estudio muy comunes y conocidos por todos:
- Memorizar y realizar repeticiones de los temas que debemos aprender
- Dibujar diagramas y esquemas para conectar las ideas que tenemos que estudiar
- Hacer evaluaciones y exámenes de lo aprendido
Para sorpresa de los investigadores, la tercera opción es la más eficaz a la hora de estudiar. A pesar de que la pura memorización es repetida una y otra vez por alumnos de medio mundo, y de que los diagramas son sistemas muy utilizados por el profesorado, lo cierto es que la realización de test de evaluación parece ser la metodología más adecuada, pues mejora hasta en un 50% la cantidad de contenidos aprendidos.
Con el objetivo de determinar sus resultados, los científicos dividieron a los 200 alumnos universitarios en tres grupos diferentes, que debían usar uno de los tres métodos de estudio durante una semana. Después de siete días, los investigadores realizaron exámenes a los estudiantes para saber qué habían aprendido.
Como explicaba el científico Jeffrey Karpicke en una entrevista en The New York Times, "nuestro aprendizaje se fundamenta en recuperar la información que guardamos en el cerebro, es decir, se basa en reconstruir nuestro conocimiento". Sus conclusiones, sin duda, ofrecen pistas muy importantes sobre cómo estudiar para obtener mejores resultados.
¿Funcionan las bebidas energéticas y los complementos alimenticios?
Es posible que, en época de estrés y nervios, recurramos a cualquier cosa para no suspender. Una de esas soluciones rápidas se basa en comprar complementos alimenticios, que según su publicidad, "ayudan a nuestra memoria". Pues bien, la mayor parte de suplementos cuentan con fosfatidilserina o taurina como 'ingredientes estrella'.
Las bebidas energéticas son una auténtica bomba de relojería para tu organismo
¿Para qué sirven? Según la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria, los componentes de estos suplementos para la memoria no ayudan a mejorar nuestras capacidades cognitivas. En otras palabras, ni la fosfatidilserina ni la taurina sirven para mejorar nuestra habilidad memorística, a pesar de las grandes campañas de marketing de estos productos.
Y si estos suplementos no funcionan, ¿ayudan en algo las bebidas energéticas? Como explicaba José Manuel López Nicolás en su blog, lo único que lograremos al tomar este tipo de productos será consumir una auténtica bomba de cafeína y azúcar. Y es que estas bebidas, que consumen el 68% de los adolescentes en Europa, ya han sido relacionadas con el aumento del ritmo cardíaco, las palpitaciones, el incremento de la presión arterial y en situaciones más graves, con convulsiones y la muerte súbita de los pacientes.
En resumen, no existen remedios mágicos para estudiar. Tratar de ser lo más ordenados posible, dormir las horas suficientes, además de trabajar y repasar lo aprendido, son algunas de las claves que da la ciencia para el éxito de los estudiantes. ¿Lo demás? No son más que cuentos envueltos en grandes campañas de publicidad que no mejorarán tu rendimiento.
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