Los pilares de la tierra

Dele a un niño un balde de plástico y una pala, después déjelo libre en una playa llena de arena. Pasará felizmente todo el día construyendo castillos de arena. Es la máxima diversión.

Pero también es física en serio.



Los castillos de arena están construidos de granos -- miles de millones de pequeñas partículas de bordes afilados que rozan y giran todas juntas. La resistencia de un castillo de arena depende de la interacción de los granos entre sí. ¿Qué pasa cuando [los granos] están húmedos? ¿Cómo responden a una sacudida? No sólo la gente que visita la playa está interesada en saberlo; los granjeros, físicos e ingenieros también quieren entenderlo.

Cuando los chicos construyen un castillo de arena, comienzan por juntar agua del mar para mojarla. No demasiado -- sólo lo suficiente para hacer que la arena se pegue sin que el agua rezuma. (Planificadores de emergencias: piensen en predecir una destructora avalancha de lodo.) Luego compactan la arena húmeda dentro de un balde, y le dan vuelta para construir la base resistente de una torre. (Ingenieros: piensen en diseñar cimientos compactos para carreteras.)

A los chicos les encanta construir las torres lo más altas posible -- hasta que de repente, una pared se derrumba y la torre se desliza hacia el foso. (Granjeros: piensen en los granos en contacto los unos con los otros en un silo, y luego colapsando repentinamente y destruyendo el silo.) Inclusive podrían decorar el castillo dejando caer gotas de arena húmeda desde sus dedos, la cual se solidifica para formar estalagmitas de extraña apariencia. (Artistas: no lo olviden, la física es hermosa.)

Los científicos comprenden en general el comportamiento de la arena en la playa. La arena húmeda se pega debido a que el agua forma pequeños puentes entre los granos. La tensión superficial -- la misma fuerza que permite a algunos insectos caminar sobre la superficie de un charco -- actúa como bandas de goma entre los granos. El agregado de agua a la arena húmeda llena los espacios entre los granos. Los puentes se desvanecen y la arena comienza a fluir más fácilmente.

Suena como algo simple, pero la arena mojada aún puede desconcertar a los investigadores.