Els trens d’alta velocitat són una opció de transport col·lectiu que s’ha anat desenvolupant i estenent cada vegada més pel món. Espanya és un bon exemple d’això, on ja disposem de diverses línies de llarg recorregut d’AVE, algunes de les quals són molt utilitzades pels passatgers, i estan en construcció algunes més (encara que és probable que la seva execució s’allargui en el temps a causa de la crisi econòmica).

La veritat és que para mitges distàncies (500 a 1.000 km) són una alternativa molt competitiva amb l’avió i el seu consum i emissions per passatger són més baixes. Per exemple entre Madrid i Barcelona, el viatge amb tren d’alta velocitat ve a suposar per passatger quatre vegades menys CO₂ que el viatge amb avió. En distàncies molt llargues, i gràcies als nous avions més eficients, és una altra qüestió.

La constructora de trens xinesa CSR ha presentat un dels seus últims trens d’alta velocitat, de la sèrie *CHR, amb un disseny molt aerodinàmic i construït en gran part amb plàstic reforçat amb fibra de carboni per fer-ho més lleuger. Asseguren que és capaç d’aconseguir els 500 km/h de velocitat màxima de creuer.

Perquè ens fem una idea, l’AVE (tren d’alta velocitat espanyol) té una velocitat màxima d’entre 300 km/h i 350 km/h, segons el model, i en tot caso les línies d’alta *velcidad es dissenyen per poder circular amb seguretat fins als 350 km/h.

La versió prèvia experimental del nou tren xinès ja va ser capaç d’aconseguir els 486 km/h, aquesta nova versió podrà aconseguir els 500 km/h arrossegant sis cotxes. Encara així no serà el tren més ràpid del món. La marca l’ostenta un MagLev (levitació magnètica) experimental japonès, amb una velocitat màxima de 581 km/h. Sobre rails el més ràpid és el TGV experimental, francès, de tres cotxes, que va aconseguir els 574 km/h.

El nou tren xinès no obstant això podria convertir-se, si no es retarda la seva entrada en servei, en un dels trens d’alta velocitat comercial, per a passatgers en línies regulars, més ràpid del món.

La fórmula més famosa d’Albert Einstein és I = m·c². L’energia és igual a la massa multiplicada pel quadrat de la velocitat de la llum. En resum, significa que la matèria no és més que una forma d’energia, descobriment que va tenir (i té) unes conseqüències impactants al món de la Física.

La fórmula a més indica que desintegrant quantitats molt petites de matèria podem aconseguir grans quantitats d’energia. Això va obrir el camí a l’era nuclear. En les reaccions nuclears, part de la matèria es converteix en energia, per exemple, en forma de fotons de rajos gamma (els fotons, per definició, no tenen massa).

La Humanitat ha aconseguit dominar les reaccions nuclears de fissió i fusió amb finalitats destructives (bomba atòmica i bomba H, respectivament), però per a aplicacions pacífiques (energia nuclear) només la de fissió és viable en l’actualitat.

Fem-nos la pregunta, és possible recórrer el camí invers i convertir energia en matèria?

La resposta, evidentment, és que sí. Per què no? Només hi ha un petit detall. Una ínfima quantitat de massa produeix una quantitat ingent d’energia. Un gram de matèria desintegrada produiria (prou aplicar la fórmula) aproximadament 90 Terajoules. Això són uns 25 milions de kilowatts-hora. Amb aquesta energia, podríem fer lluir una bombeta de 100 watts durant 285 segles.

Però en convertir energia en matèria tot funciona a l’inrevés. Necessitem una quantitat d’energia espectacular per produir una quantitat de matèria petitíssima. Per exemple, un fotó gamma molt energètic pot donar lloc a un electró i un positró (sent la massa de tots dos ridícula).

Podem, per tant, produir partícules subatòmiques a partir d’energia, però només té interès a nivell científic, experimental. De fet, només podem obtenir partícules soltes. Seria impossible obtenir un tros de matèria d’un gram, ja que hauríem de concentrar tota aquesta descomunal energia (90 Terajoules) en un només punt.

Se suposa que tota la matèria de l’Univers es va originar a partir d’energia, però evidentment en unes condicions impossibles de reproduir sobre la faç de la Terra. En general, encara que l’energia no es crea ni es destrueix sinó que es transforma (considerant la matèria com una forma d’energia) no totes les transformacions són igual de viables.

Per exemple, podem convertir totalment l’energia mecànica en calor (en frenar un cotxe, per exemple), però no podem transformar totalment la calor en energia mecànica (això violaria les lleis de la Termodinàmica). En el cas que ens ocupa, encara que els humans hàgim controlat el procés de transformació de la matèria en energia (tot un assoliment!), el pas invers és físicament impossible per a nosaltres.

De cop i volta, alguns pensaríem en la manera que divideixen l’any jueus i musulmans, però hi ha causes pitjors. No hauria marees. Com ja sabem, la Lluna produïx un efecte físic en la Terra que la converteix en la causant de les pujades i baixades de les marees. L’atracció gravitatòria de la Lluna exercida sobre la Terra produïx una deformació sobre el nostre planeta, ho “estira” en aquells llocs on l’atracció és més forta (donant-li aspecte ovoide), fenomen que es denomina “gradient gravitatori”.

Com la Terra és sòlida, aquesta deformació afecta de forma més significativa a les aigües, creant un lleuger moviment en direcció a la Lluna i també un moviment en direcció contrària; això és el que genera l’efecte que fa que les aigües pugin i baixin dues vegades al dia.

A més de les marees, la Lluna s’encarrega de mantenir estable el clima del nostre planeta. L’efecte gravitatori de la Lluna manté constant el grau d’inclinació de l’eix de rotació de la Terra i aquesta inclinació és el que manté estable el cicle de les estacions mentre la Terra orbita entorn del Sol.

La inclinació dels nostres pols seria molt diferent sense la Lluna, l’angle dels mateixos es veuria modificat uns 90°. El grau d’inclinació actual de la Terra és de 23,5°; però sense la força gravitacional que exerceix la Lluna això variaria caòticament, el que portaria conseqüències climàtiques devastadores per a la vida en el nostre planeta.

Per a anar acabant, sense la presència de la Lluna i el seu efecte gravitatori sobre la Terra, aquesta faria un volt cada 8 hores en lloc de cada 24; un any en la Terra estaria compost per 1.095 dies de 8 hores cadascun. Amb una velocitat de rotació tan alta com aquesta, els vents serien moltíssim més potents i violents que els quals coneixem en l’actualitat, l’atmosfera tindria molt més oxigen i el camp magnètic del planeta seria tres vegades més intens.

Benvingut/da al meu Racó Tecnològic d’articles. Aquest és el primer article d’un seguits d’articles sobre les últimes tecnologies, notícies i opinions, sobre qualsevol tema que tingui a veure amb la tecnologia.  Aquest bloc només vol recollir pinzellades d’informació tecnològica per porsar-la a l’abast de tothom que estigui interesat (professors, alumnes, pares, simpatitzants…).

Aquest espai és obert a tothom, i tothom pot fer els comentaris que estimi oportunts.

Espero que aquest camí arribi molt lluny en el temps  i que tothom pugui trobar bona informació, bons comentaris i bons amics per compartir.

Salutacions.

JC