Es titulo sugiere muchas cosas
¿Me estoy bañando en tu orina y respirando tu aliento?
Nuestra atmósfera no es infinita. De algún modo es como una botella: todo lo que producimos en ella, ahí se queda. Las únicas sustancias que abandonan el planeta Tierra en cantidades significativas son los gases más ligeros, el hidrógeno y el helio; y además lo hacen muy lentamente. Otras sustancias, como los compuestos que contienen plomo, acaban con el tiempo siendo absorbidos por las rocas, aunque para ello haga falta que transcurran milenios.
Así pues, cada vez que inspiras a través de tus pulmones, estas aspirando la historia de nuestro planeta.
En el litro de aire que te has metido en los pulmones hay pequeñas cantidades de todo lo que ha sido enviado al aire por la respiración de los demás seres humanos, y por lo que han sido emitido las plantas, y las máquinas, a lo largo de los siglos.
Las cifras anuales de objetos liliputienses que pasan a formar parte de la atmósfera son inabarcables por la mente humana: 3.000 millones de toneladas de polvo y arena de los desiertos. 3.500 toneladas de sal de los océanos. 1.000 millones de toneladas de compuestos químicos orgánicos, que son expelidas por los árboles y plantas. Una tercera parte se convierte en diminutas esferas.
Y también se lanza a la atmósfera el aliento de todas las personas. Incluso, por ejemplo, el último aliento de Julio César. Cada vez que respiramos, pues, estamos respirando también algunas moléculas del último aliento de Julio César. Pero ¿cuántas?
Hay una cuestión que resulta muy interesante en sí misma, a saber, la pregunta acerca de cuánto tiempo necesita la atmósfera para reciclarse por el procedimiento de disolverse en los océanos y ser luego liberada por ellos a través del vapor de agua y la lluvia, y el tiempo que necesita toda ella para ser transpirada a través de las plantas. Interesante cuestión, sin duda, pero hoy la vamos a dejar a un lado, o no podríamos seguir con el asunto que ahora mismo nos ocupa.
Primero debemos saber cuál era el volumen del último aliento de Julio César, y cuál es el volumen de aire que contiene la atmósfera terrestre.
Esto último lo sabremos multiplicando la superficie de la Tierra por la altura de la atmósfera. La superficie de la Tierra es de aproximadamente 500 millones de km2. Sin embargo, calcular la densidad de la atmósfera no es tan sencillo, porque la presión varía dependiendo de la altitud:
Hay una forma sencilla de resolver este problema, y consiste en pensar en el “espesor efectivo” de la atmósfera, o dicho de otro modo, qué altura tendría si su densidad, desde la superficie de la Tierra hasta su máxima altura, fuese constante y equivaliera a la que tiene abajo. Basta aplicar matemáticas de bachillerato para saber que ese espesor efectivo de la atmósfera es la altura en la que la presión atmosférica se reduce al 37 % del valor que tiene en la superficie terrestre. Y esa cifra equivale a la altura del Everest, que es muy próxima a los 10 kilómetros.
Si multiplicamos la superficie de la Tierra por el espesor efectivo de la atmósfera tendremos un volumen de 5.000.000 km3. Hay un millón de millones de litros en un kilómetro cúbico, de manera que el volumen de la Tierra, medido en litros, es de 5.000.000.000.000.000.000.000.
Si el último aliento de Julio César era de un litro, una parte de ese airé está en esa descomunal cifra anterior. Ahora hay que partir, pues, ese litro de aire por los millones de litros de aire arriba expresados.
Ahora sólo hay que saber cuántas moléculas contiene este volumen tan minúsculo. Para ello nos ayudará Avogadro, un catedrático de Física de la Universidad de Turín.
Avogadro fue un físico que comprendió que hay un peso, llamado mol, de cualquier sustancia que contiene siempre el mismo número de moléculas. En 1860, el físico austríaco Josef Loschmitdt logró encontrar el valor de ese número descubierto por Avogadro.
Así pues, en 1 litro de cualquier gas hay siempre unas 2,7e22 moléculas (es decir, 2,7 seguido de 22 ceros).
Entonces, si respiras una bocanada de aire, en ella hay:
2,7e22 × 1/5e21 = 2,7e22 / 5e21 de las moléculas que contenía el último suspiro de Julio César. Es decir, 5,4. Es un promedio solamente. Ciertos volúmenes de aire inspirado tendrán muchísimas más moléculas imperiales, y otros volúmenes no tendrán ni una sola.
Ahora sabemos la cantidad de aliento de promedio que respiramos unos de otros (a no ser que nos lo echen a la cara). Pero siempre que me he dado un baño en el mar he pensado en todas las personas que se orinan en él. ¿En cuánta orina nos bañamos? ¿Y en otras tantos líquidos que se vierten al mar?
Cuando nos metemos en el mar, parte de ese mar, además de agua, también está conformado por otras sustancias; también la orina de otros bañistas que no han podido esperar a ir al baño.
Para intuir cuánto de estos líquidos interaccionan con nosotros, vamos a echar un vistazo a unos cálculos que realiza el matemático John Allen Paulos. Primero debemos imaginar todos los océanos al principio de los tiempos, antes de que nadie pudiera orinarse en ellos. Imaginemos la primera persona que se orinó en ellos. Y que orinó una pinta exactamente (una pinta estadounidense para líquidos es un poco más de lo que cabe en una lata de refresco.)
Si ahora recogiéramos una pinta de agua de mar, ¿cuántas moléculas de X producto químico cualquiera habría en él si previamente sólo se vertió una pinta?
Sabemos que el 75 % de la superficie terrestre está cubierta de agua con una profundidad media de 2 millas. Es decir, el volumen del agua de los océanos terrestres será de 3 × 10 8 millas cúbicas.
Multiplicando esa cifra por 52803, que es la cantidad de pies cúbicos que hay en una milla cúbica, tenemos que el volumen del agua de los océanos terrestres es de unos 4,4 × 1019 pies cúbicos. Puesto que una pinta contiene unos 0,17 pies cúbicos, el volumen de los océanos es de unas 2,6 × 1021 pintas.
En una pinta hay unas 29 pulgadas cúbicas y que caben unas 0,6 pulgadas cúbicas en un centímetro cúbico. Así que, en una pinta de agua hay aproximadamente 480 centímetros cúbicos, es decir, 480 gramos. Allen Paulos se inventa la sustancia LiO para que la sustituyamos por cualquier otra a continuación:
Así pues, ¿cuántas moléculas de LiO contiene una pinta del agua ya contaminada? La fracción del volumen oceánico que es LiO es ½,6 × 1021. Y ésta es también la fracción de los residuos químicos que hay en una pinta de océano. Puesto que una pinta contiene unas 1,5 × 1025 moléculas, hagamos la multiplicación y comprobaremos que en cada pinta de mar hay casi 6000 moléculas del abyecto LiO.
Fuente I| Xataka Ciencia
Fuente II | Xataka Ciencia
Fuente III | Xataka Ciencia
Libros de Colsulta | Cómo cambiar tu vida con los números de Graham Tattersall y Un matemático lee el periódico de John Allen Paulos
Así pues, cada vez que inspiras a través de tus pulmones, estas aspirando la historia de nuestro planeta.
En el litro de aire que te has metido en los pulmones hay pequeñas cantidades de todo lo que ha sido enviado al aire por la respiración de los demás seres humanos, y por lo que han sido emitido las plantas, y las máquinas, a lo largo de los siglos.
Las cifras anuales de objetos liliputienses que pasan a formar parte de la atmósfera son inabarcables por la mente humana: 3.000 millones de toneladas de polvo y arena de los desiertos. 3.500 toneladas de sal de los océanos. 1.000 millones de toneladas de compuestos químicos orgánicos, que son expelidas por los árboles y plantas. Una tercera parte se convierte en diminutas esferas.
Y también se lanza a la atmósfera el aliento de todas las personas. Incluso, por ejemplo, el último aliento de Julio César. Cada vez que respiramos, pues, estamos respirando también algunas moléculas del último aliento de Julio César. Pero ¿cuántas?
Hay una cuestión que resulta muy interesante en sí misma, a saber, la pregunta acerca de cuánto tiempo necesita la atmósfera para reciclarse por el procedimiento de disolverse en los océanos y ser luego liberada por ellos a través del vapor de agua y la lluvia, y el tiempo que necesita toda ella para ser transpirada a través de las plantas. Interesante cuestión, sin duda, pero hoy la vamos a dejar a un lado, o no podríamos seguir con el asunto que ahora mismo nos ocupa.
Primero debemos saber cuál era el volumen del último aliento de Julio César, y cuál es el volumen de aire que contiene la atmósfera terrestre.
Esto último lo sabremos multiplicando la superficie de la Tierra por la altura de la atmósfera. La superficie de la Tierra es de aproximadamente 500 millones de km2. Sin embargo, calcular la densidad de la atmósfera no es tan sencillo, porque la presión varía dependiendo de la altitud:
Hay una forma sencilla de resolver este problema, y consiste en pensar en el “espesor efectivo” de la atmósfera, o dicho de otro modo, qué altura tendría si su densidad, desde la superficie de la Tierra hasta su máxima altura, fuese constante y equivaliera a la que tiene abajo. Basta aplicar matemáticas de bachillerato para saber que ese espesor efectivo de la atmósfera es la altura en la que la presión atmosférica se reduce al 37 % del valor que tiene en la superficie terrestre. Y esa cifra equivale a la altura del Everest, que es muy próxima a los 10 kilómetros.
Si multiplicamos la superficie de la Tierra por el espesor efectivo de la atmósfera tendremos un volumen de 5.000.000 km3. Hay un millón de millones de litros en un kilómetro cúbico, de manera que el volumen de la Tierra, medido en litros, es de 5.000.000.000.000.000.000.000.
Si el último aliento de Julio César era de un litro, una parte de ese airé está en esa descomunal cifra anterior. Ahora hay que partir, pues, ese litro de aire por los millones de litros de aire arriba expresados.
Ahora sólo hay que saber cuántas moléculas contiene este volumen tan minúsculo. Para ello nos ayudará Avogadro, un catedrático de Física de la Universidad de Turín.
Avogadro fue un físico que comprendió que hay un peso, llamado mol, de cualquier sustancia que contiene siempre el mismo número de moléculas. En 1860, el físico austríaco Josef Loschmitdt logró encontrar el valor de ese número descubierto por Avogadro.
Así pues, en 1 litro de cualquier gas hay siempre unas 2,7e22 moléculas (es decir, 2,7 seguido de 22 ceros).
Entonces, si respiras una bocanada de aire, en ella hay:
2,7e22 × 1/5e21 = 2,7e22 / 5e21 de las moléculas que contenía el último suspiro de Julio César. Es decir, 5,4. Es un promedio solamente. Ciertos volúmenes de aire inspirado tendrán muchísimas más moléculas imperiales, y otros volúmenes no tendrán ni una sola.
Ahora sabemos la cantidad de aliento de promedio que respiramos unos de otros (a no ser que nos lo echen a la cara). Pero siempre que me he dado un baño en el mar he pensado en todas las personas que se orinan en él. ¿En cuánta orina nos bañamos? ¿Y en otras tantos líquidos que se vierten al mar?
Cuando nos metemos en el mar, parte de ese mar, además de agua, también está conformado por otras sustancias; también la orina de otros bañistas que no han podido esperar a ir al baño.
Para intuir cuánto de estos líquidos interaccionan con nosotros, vamos a echar un vistazo a unos cálculos que realiza el matemático John Allen Paulos. Primero debemos imaginar todos los océanos al principio de los tiempos, antes de que nadie pudiera orinarse en ellos. Imaginemos la primera persona que se orinó en ellos. Y que orinó una pinta exactamente (una pinta estadounidense para líquidos es un poco más de lo que cabe en una lata de refresco.)
Si ahora recogiéramos una pinta de agua de mar, ¿cuántas moléculas de X producto químico cualquiera habría en él si previamente sólo se vertió una pinta?
Sabemos que el 75 % de la superficie terrestre está cubierta de agua con una profundidad media de 2 millas. Es decir, el volumen del agua de los océanos terrestres será de 3 × 10 8 millas cúbicas.
Multiplicando esa cifra por 52803, que es la cantidad de pies cúbicos que hay en una milla cúbica, tenemos que el volumen del agua de los océanos terrestres es de unos 4,4 × 1019 pies cúbicos. Puesto que una pinta contiene unos 0,17 pies cúbicos, el volumen de los océanos es de unas 2,6 × 1021 pintas.
En una pinta hay unas 29 pulgadas cúbicas y que caben unas 0,6 pulgadas cúbicas en un centímetro cúbico. Así que, en una pinta de agua hay aproximadamente 480 centímetros cúbicos, es decir, 480 gramos. Allen Paulos se inventa la sustancia LiO para que la sustituyamos por cualquier otra a continuación:
Así pues, ¿cuántas moléculas de LiO contiene una pinta del agua ya contaminada? La fracción del volumen oceánico que es LiO es ½,6 × 1021. Y ésta es también la fracción de los residuos químicos que hay en una pinta de océano. Puesto que una pinta contiene unas 1,5 × 1025 moléculas, hagamos la multiplicación y comprobaremos que en cada pinta de mar hay casi 6000 moléculas del abyecto LiO.
Fuente I| Xataka Ciencia
Fuente II | Xataka Ciencia
Fuente III | Xataka Ciencia
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