Arquímedes, a menudo llamado el padre de las matemáticas, fue uno de los inventores más famosos de la antigua Grecia, y algunas de sus ideas y principios siguen utilizándose hoy en día.

Pero hay un invento que dejó a los científicos especulando sobre su existencia durante cientos de años: el rayo de la muerte. Ahora, puede que un estudiante de secundaria tenga algunas respuestas.

Brenden Sener, de 13 años, de London, Ontario, ganó dos medallas de oro y un premio de la Biblioteca Pública de London por su minúscula versión del artilugio, una supuesta arma de guerra compuesta por una gran serie de espejos diseñados para enfocar y dirigir la luz solar hacia un objetivo, como un barco, y provocar su combustión, según un artículo publicado en el número de enero de la revista Canadian Science Fair Journal.

El polímata griego fascinó a Sener desde que conoció a la figura durante unas vacaciones familiares en Grecia. Para su proyecto de ciencias de 2022, Sener recreó el tornillo de Arquímedes, un dispositivo para elevar y mover el agua. Pero no se detuvo ahí.

Sener descubrió que uno de los dispositivos más intrigantes era el rayo de la muerte, a veces denominado rayo de calor. Escritos históricos sugieren que Arquímedes utilizó «espejos ardientes» para prender fuego a los barcos anclados durante el asedio de Siracusa del 214 al 212 a.C.

«Arquímedes se adelantó mucho a su tiempo con sus inventos. Y realmente revolucionó la tecnología de la época, porque Arquímedes pensaba en cosas que nadie había hecho antes», explica Sener. «(El rayo de la muerte) es una idea tan ingeniosa que a nadie de la época se le habría ocurrido».

No hay pruebas arqueológicas de que el artilugio existiera, como señala Sener en su artículo, pero muchos han intentado recrear el mecanismo para ver si el antiguo invento podría ser factible.

Un rayo de la muerte en miniatura

En su intento de hacer el rayo, Sener colocó una lámpara de calor frente a cuatro pequeños espejos cóncavos, cada uno inclinado para dirigir la luz hacia un trozo de cartón con una X marcada en el punto focal. En este proyecto que diseñó para la Feria Anual de Ciencias Matthews Hall 2023, Sener planteó la hipótesis de que, a medida que los espejos enfocaban la energía luminosa hacia la cartulina, la temperatura del objetivo aumentaría con cada espejo añadido.

En su experimento, Sener realizó tres pruebas con dos potencias de bombilla diferentes, 50 vatios y 100 vatios. Descubrió que cada espejo adicional aumentaba notablemente la temperatura.

«No estaba muy seguro de cómo saldrían los resultados, ya que hay muchos resultados diferentes sobre este tema, pero esperaba que se produjera un aumento del calor, aunque no tan drástico como el que descubrí cuando realicé el experimento», explica Sener.

Un rayo de la muerte en miniatura

En su intento de hacer el rayo, Sener colocó una lámpara de calor frente a cuatro pequeños espejos cóncavos, cada uno inclinado para dirigir la luz hacia un trozo de cartón con una X marcada en el punto focal. En este proyecto que diseñó para la Feria Anual de Ciencias Matthews Hall 2023, Sener planteó la hipótesis de que, a medida que los espejos enfocaban la energía luminosa hacia la cartulina, la temperatura del objetivo aumentaría con cada espejo añadido.

En su experimento, Sener realizó tres pruebas con dos potencias de bombilla diferentes, 50 vatios y 100 vatios. Descubrió que cada espejo adicional aumentaba notablemente la temperatura.

«No estaba muy seguro de cómo saldrían los resultados, ya que hay muchos resultados diferentes sobre este tema, pero esperaba que se produjera un aumento del calor, aunque no tan drástico como el que descubrí cuando realicé el experimento», explica Sener.

La temperatura del cartón durante el experimento solo con la lámpara y la bombilla de 100 vatios y sin espejos era de unos 27,2 grados Celsius. Después de esperar a que el cartón se enfriara, Sener añadió un espejo y volvió a hacer la prueba. La temperatura del punto focal aumentó hasta casi 34,9 grados Celsius.

El mayor aumento se produjo al añadir un cuarto espejo. La temperatura con tres espejos apuntando al objetivo era de casi 43,4 °C, pero la adición de un cuarto espejo la aumentó en unos 10 °C hasta 53,5 °C.

En el artículo, Sener afirma que estos resultados le parecen «bastante notables, ya que sugieren que la luz va en todas direcciones y que la forma del espejo cóncavo enfoca las ondas luminosas hacia un único punto».

Cliff Ho, científico jefe de Sandia National Laboratories, dijo que el proyecto es «una excelente evaluación de los procesos fundamentales». Estas instalaciones son un laboratorio científico y de ingeniería de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear del Departamento de Energía de EE.UU. en Albuquerque, Nuevo México.

Aunque el experimento no ofrece «nada significativamente nuevo a la literatura científica (…), sus hallazgos fueron una agradable confirmación de la primera ley de la termodinámica», que establece que la energía o el calor pueden transferirse, dijo Ho. El científico había propuesto una conferencia en 2014 sobre el rayo de la muerte, concluyendo que la idea era posible pero que habría sido difícil para Arquímedes llevarla a cabo.

Sener no pretendía prender fuego a nada, ya que «una lámpara de calor no genera ni de lejos el calor que generaría el sol», dijo. Pero cree que con el uso de los rayos solares y un espejo más grande, «la temperatura aumentaría aún más drásticamente y a un ritmo más rápido» y «provocaría fácilmente la combustión».

Más teorías sobre el rayo de la muerte

Cada dos años, la antorcha olímpica se enciende utilizando un espejo parabólico curvo que concentra la luz solar en un punto. Una vez colocada la antorcha en ese punto focal, los rayos del sol la encienden. No se cree que Arquímedes utilizara un único espejo parabólico, ya que no puede apuntarse de la misma forma que un espejo plano.

Se especula más comúnmente con que el rayo de la muerte de Arquímedes era un conjunto de varios espejos o escudos pulidos. Sin embargo, esta teoría suele desacreditarse debido a la idea de que las naves estarían en movimiento durante la batalla. Según Thomas Chondros, profesor asociado jubilado del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeronáutica de la Universidad de Patras (Grecia), para que las naves se incendiaran por el calor generado por los espejos tendrían que haber estado estacionarias y ancladas cerca de la costa. Chondros ha estudiado a Arquímedes y sus inventos.

La serie de Discovery Channel «Cazadores de mitos» emitió episodios en 2004, 2006 y 2010 en los que se probaban escenarios para el supuesto rayo de la muerte, pero finalmente declaró que la leyenda era un mito cuando en cada prueba no se consiguió prender fuego a un barco de madera. En 2005, un grupo de estudiantes del Instituto Tecnológico de Massachusetts, inspirados por el primer episodio de la serie, lograron incendiar un barco de madera con una técnica similar a la de Sener a mayor escala, pero fracasaron en un segundo intento.

A pesar de las limitaciones para la viabilidad del rayo de la muerte, Chondros consideró que el proyecto de Sener era «interesante y estaba bien documentado», y el montaje experimental del adolescente podría «constituir la base de un debate para jóvenes estudiantes, incluso universitarios», dijo en un correo electrónico.

A la madre de Sener, Melanie, no le sorprendió que su hijo eligiera un proyecto científico. «Siempre le han fascinado la historia, la ciencia y la naturaleza. (…) Siempre ha tenido sed de cualquier forma de educación y conocimiento», dijo.

Sener se ve a sí mismo algún día siendo científico, ya sea en ingeniería, bioingeniería o medicina, dijo.

Fuente: cnnespanol.cnn.com