Explotando los superpoderes de Iceman, el hombre de hielo

Robert "Bobby" Drake, conocido popularmente por Iceman, es uno de los alumnos aventajados del profesor Charles Xavier, la cabeza visible de los X-men, superhéroes mutantes del universo Marvel.

Bobby posee la extraordinaria capacidad de congelar el aire e incluso su propio cuerpo, logrando reducir su temperatura corporal hasta los 76 grados centígrados bajo cero. De esta forma, prácticamente todo lo que toca se convierte en hielo que parece manipular a su antojo. Y todo ello en cuestión de una fracción de segundo.

Con los dos párrafos anteriores me basta y me sobra para dar una pequeña lección de termodinámica, conservación de la energía y hasta de fenómenos paranormales, si se ponen por delante. ¿Que no? Seguid leyendo, seguid, y lo podréis comprobar.

Vamos con la termodinámica elemental, en primer lugar. ¿Cómo consigue Bobby enfriar su cuerpo? Pues la física dice que cuando un cuerpo absorbe calor su temperatura se incrementa; por contra, es necesario perder energía térmica, esto es, calor, para que su temperatura se reduzca (hay excepciones a esto, por supuesto, y se denominan cambios de fase o de estado, procesos durante los cuales la temperatura no se modifica). ¿Cómo lo hace Bobby? Ni puta idea, la verdad, pero admitamos por un momento que lo hace (para eso tiene ese talento especial digno de la Escuela regentada por Xavier). Esa misma energía térmica o calor que pierde debe ir a parar a algún otro lado, no puede ser eliminada del universo (conservación de la energía, ¿recordáis?). El único lugar donde se me ocurre que puede ir a parar dicha energía térmica es el aire que rodea al propio Bobby. Dicho aire debe, además, ocupar un volumen relativamente reducido, pues el superpoder de Iceman se manifiesta con enorme rapidez y la pérdida de calor sucede en una fracción de segundo. Pongamos que dicho volumen de aire es, aproximadamente, de un metro cúbico.

¿Cuánto calor perderá Bobby para que su cuerpo, inicialmente a una temperatura "humana normal" de 37 grados centígrados, se enfríe hasta los 76 grados bajo cero? ¿Recordáis la calorimetría que se estudia en el instituto? El calor absorbido o cedido por un cuerpo de masa m y calor específico c que modifica su temperatura en una cantidad DT es igual al producto de estas tres cantidades.  Supongamos que la transformación superheroica/mutante de Iceman consiste en tres fases sucesivas ejecutadas a muy alta velocidad, a saber: licuar su cuerpo y reducir su temperatura de 37 grados a cero grados; a continuación, convertir toda esa masa en hielo sin modificar la temperatura; finalmente, enfriarse desde cero grados centígrados hasta los 76 grados bajo cero. Así, sabiendo que Bobby pesa 66 kg y admitiendo que el calor específico del cuerpo humano se aproxima bastante al del agua (4180 J/kg/K), se llega muy fácilmente a que para enfriarse hasta convertirse en agua a cero grados centígrados deberá perder 10,2 millones de joules o 2443 kcal, es decir, el equivalente al contenido calórico de 9 kg de tomates o de 1,3 kg de salchichas cocidas tipo frankfurt). A continuación deberá cambiar de estado, es decir, ha de convertirse en hielo a cero grados, lo cual requiere perder otros 21,9 millones de joules o 5275 kcal. Por último, alcanzar los -76 grados Celsius supone 9,1 millones de joules más o 2196 kcal (es preciso tener en cuenta que el hielo posee un calor específico aproximado de la mitad que el del agua líquida, unos 1830 J/kg/K). En total, el superpoder de Bobby le supone un gasto energético de unos 41 millones de joules, es decir, un poco menos de 10.000 kilocalorías. Parece poco, ¿no es cierto? Al fin y al cabo, esto es más o menos el requerimiento energético de una persona media durante tres días.

No obstante, esas 10.000 kcal escasas debe absorberlas el aire, como habíamos quedado un poco más arriba. Y, claro, la cantidad de aire que cabe en un solo metro cúbico es de 1 kg, con el agravante de que su calor específico es de tan solo 1000 J/kg/K. ¿Qué quiere decir esto? Si os perdéis con las rudimentarias matemáticas necesarias, yo os lo aclaro en una frase. Que las 10.000 kcal que absorbe el aire que rodea el cuerpo de Bobby debe incrementar su temperatura en nada menos que 40.000 grados. Sí, habéis leído bien: la misma cantidad de calor que hace descender la temperatura del cuerpo de Iceman en únicamente 113 grados (desde 37 hasta -76) hace que aumente la del aire en 40.000 grados. Esta temperatura es, aproximadamente, un factor 7 la temperatura de la superficie del Sol. ¿Por qué no se funde en el acto el bueno de Bobby?

Por supuesto, semejante pérdida de energía calorífica por parte de nuestro querido X-superhéroe en tan corto lapso de tiempo (décimas de segundo) no puede conllevar otra cosa que una poderosa explosión, conocida en el mundo de la física como explosión de Sedov-Taylor, en honor de quienes fueron capaces de encontrar las relaciones matemáticas que describen el comportamiento de fenómeno tal. Entre otras cosas, Sedov y Taylor hallaron que el radio de la onda expansiva en una detonación nuclear o una supernova, por ejemplo, varía proporcionalmente con la potencia de exponente 2/5 del tiempo, para una cierta energía fija liberada en la explosión. Más aún, si dicha explosión se produce en el aire (como es el caso que nos ocupa con Bobby, a diferencia de la situación de una supernova) se puede demostrar que, aproximadamente, un 60 % de la energía liberada por la explosión corresponde a energía térmica, es decir, calor. La consecuencia inmediata es que, conocida la velocidad a la que se propaga la onda expansiva, se deduce que incluso a una distancia de unos 2 metros de Bobby la temperatura aún supera los 1000 grados Celsius. Un gran poder conlleva una gran responsabilidad.

Para concluir, me resta ser consecuente con lo dicho unos párrafos más arriba. Como habréis constatado, os he hablado de termodinámica y también de conservación de la energía. Así pues, faltan los fenómenos paranormales. Termino enseguida.

Supongo que muchos de vosotros habréis visto películas de fantasmas, aparecidos, espectros y otros seres ridículos por el estilo, ¿verdad? Al fin y al cabo, son temas muy socorridos en el cine de sustos y suele ser suficiente para ponernos la piel de gallina con mostrar en una escena a un monigote demacrado, pálido, macilento y con voz distorsionada. En no pocas de estas escenas de supuesto terror, suele asimismo mostrarse que los pobrecitos mortales que van a ser víctimas de los seres del ultramundo, experimentan repentinamente un frío glacial ante la súbita presencia del "espíritu" maligno de turno, llegando incluso a verse el vaho expelido con el aliento. ¿De dónde procede ese cambio de temperatura?

Si habéis estado atentos a la argumentación previa, en el caso de Iceman, no os costará mucho deducir que ese enfriamiento del aire provocado por el ente paranormal tiene que conllevar una absorción de una cantidad de calor equivalente en otro sitio. Si es el "aparecido" quien provoca la caída de temperatura en el ambiente, lo más razonable es que dicha cantidad de calor la absorba él mismo. En consecuencia, deberá calentarse e incrementar su temperatura. Recordad: si una noche de tormenta sentís una presencia, buscad donde sintáis su calorcito. Yo es que en ocasiones siento muertos...

Fuentes:

The Spectacularly Exploding Iceman A.B.S. Stirton, E.C.A. Golightly, S. Kent and O. Brennan. Journal of Special Topics, Vol. 14, No. 1, 2015.