La curiositat i la baldufa celta

L’altre dia, un amic em va ensenyar una baldufa celta. La veritat és que no n’havia vist cap. Vam estar una bona estona fent-la anar, admirats pel seu estrany comportament. La baldufa celta (“rattleback” en anglès) és un petit objecte allargat, pla per sobre i en forma de piragua per sota, com podeu veure a la imatge. N’hi ha de vidre, plàstic i altres materials, encara que per al meu gust les més boniques són les de fusta, com la del meu amic.

El sorprenent de la baldufa celta és la seva predisposició a girar en un sentit i no en l’altre. Habitualment gira en sentit contrari a les agulles del rellotge, com podeu veure en el vídeo d’aquesta pàgina web. Si la deixem a terra i la fem girar en sentit antihorari, ho fa perfectament. Si en canvi, la forcem a girar en el sentit de les agulles del rellotge, ens fa una mica de cas i comença a girar però tot seguit es para, vibra, i passa a girar en el seu sentit preferit, que és l’antihorari. És raríssim, sembla que sigui un ésser viu amb preferències de comportament. Tots els altres objectes, siguin pilotes, baldufes, rodes o monedes, giren igual en un sentit que en l’altre, però això no passa en les baldufes celtes. Les baldufes celtes o regiradores “prefereixen” els girs contraris al rellotge. És com si tinguéssim una bicicleta que es resistís a girar a la dreta però que ens facilités el pedaleig en els revolts a l’esquerra.

El meu amic també em va comentar que l’havia ensenyat a bastanta gent, i que havia observat dos tipus de reaccions molt diferents. Hi havia qui es mostrava sorprès, admirat i amb una gran curiositat per entendre què passava, mentre que altres s’ho miraven amb indiferència i desinterès. És curiós, però de fet és el que passa en molts àmbits. El que apassiona i preocupa alguns, és irrellevant per als altres.

La baldufa celta ha estat estudiada per molts científics. Fa uns 30 anys, Hermann Bondi i Mont Hubbard van explicar-nos que per a funcionar bé havia de ser allargada, que la part inferior havia de ser molt més corbada en sentit transversal que en sentit longitudinal, i que la distribució de massa havia d’estar “girada” respecte l’eix longitudinal (vegeu la nota al final). L’explicació del per què del seu moviment, però, no és fàcil, i sembla ser que ningú ha pogut explicar-ho fins ara de manera intuïtiva i entenedora, tot i que les equacions mecàniques de la dinàmica confirmen la seva tendència levogira. Haurem d’esperar a que algú ho aconsegueixi. De totes maneres, hi ha dos fets que faciliten la comprensió del seu moviment: el fet que la distribució de massa estigui girada respecte l’eix longitudinal i la constatació, explicada per Mont Hubbard, que el punt de contacte amb el terra va canviant constantment. Això fa que, al llarg d’una oscil·lació i mentre es va recolzant en punts que no són a la vertical del centre de masses, la baldufa està més temps caient en el sentit que la impulsa a girar en sentit contrari a les agulles del rellotge que no pas en el sentit que la impulsa a girar en sentit horari (vegeu un cop més la nota al final).

Podeu trobar tot tipus de vídeos sobre el comportament de les baldufes celtes, i fins i tot alguns que expliquen com fer-ne una. És un dels objectes (joguines) que giren de manera estranya, com els tossuts, baldufes i altres.

Les baldufes celtes són poc conegudes a casa nostra, i justament per això poden ser una bona opció a l’hora de fer un regal. Però penseu en qui l’ha de rebre, perquè no tothom el valorarà de la mateixa manera. Agradarà als nens, que encara no han perdut la curiositat i es sorprenen per tot el nou que veuen. I segurament agradarà als qui tenen afició per la ciència perquè, com deia en Brian Pippard ja fa 20 anys, els científics s’interessen per les joguines i per tot allò que es comporti de manera estranya, i no queden tranquils fins que poden descriure i entendre el per què.

Diuen que és bo intentar mantenir aquest interès que tenen els infants per tot el nou i sorprenent. Perquè al llarg de tota la vida, el pensament crític es construeix sobre la base de la curiositat i del preguntar-se sobre per què de tot plegat, més enllà de les explicacions “oficials” o intuïtives. Per què gira així, la baldufa celta? Per què el món és com és? Per què no sabem més coses d’Àfrica? Per què no es respecten els drets humans?

Per cert, la Lucía Lijtmaer parla de la nostàlgia i diu que en el fons, l’acte nostàlgic és sospirar sempre pel que no tenim. Cal fugir-ne, perquè transformar la vida en un acte nostàlgic és aterrador, diu.

———-

NOTA: La baldufa celta sembla simètrica respecte el pla vertical que conté el seu eix longitudinal, però no ho és. En alguns casos, es juga amb una asimetria de la seva forma a la zona que toca el terra. El més habitual, de totes maneres (i com podeu veure al vídeo que explica com fer-ne una) és distribuir de manera asimètrica la seva massa, de manera que els quadrants “de les nou a les dotze” i “de les tres a les sis” pesin més que els altres dos, parlant en termes de rellotges. Això no canvia la posició del centre de gravetat de la baldufa, però en canvi produeix un gir dels eixos principals d’inèrcia en sentit antihorari. En d’altres paraules: pel que fa a les rotacions, la baldufa es comporta en base a uns eixos principals longitudinal i transversal que estan girats en sentit contrari a les agulles del rellotge respecte els eixos de simetria de la seva forma. Cal tenir en compte que quan la baldufa toca el terra, els moviments de translació i rotació estan acoblats, però que si la llencem a l’aire, les equacions de la mecànica de Newton ens diuen que els dos moviments passen a ser independents: el moviment de translació del seu centre de gravetat serà parabòlic i independent del de rotació, que vindrà determinat per la direcció dels eixos principals d’inèrcia. Les lleis de la física ens diuen, per exemple, que dues de les tres rotacions al voltant dels eixos principals d’inèrcia són estables mentre que la tercera (que en aquest cas és la rotació al voltant de l’eix principal horitzontal que és més perpendicular a la direcció longitudinal de la baldufa) és inestable. Això comporta que els moviments de balanceig anteroposterior acaben desapareixent i convertint-se en girs al voltant de l’eix vertical o de l’eix principal anteroposterior, que com sabem està girat respecte l’eix físic de la baldufa. En altres paraules, un dels eixos preferits de rotació de la baldufa celta és un eix invisible, girat en sentit antihorari respecte l’objecte. La baldufa celta té preferències ocultes…

Quan el punt de contacte amb el terra no és a la vertical del centre de gravetat, la baldufa vol inclinar-se, fent que el seu centre de gravetat baixi i “caigui” una mica. I aquest moviment d’inclinació la fa girar de manera complexa, de la mateixa manera que la inclinació d’una bicicleta que entra en un revolt no la fa caure sinó que justament l’ajuda a seguir bé la corba del camí. I com que la baldufa està més temps caient en el sentit que la impulsa a girar en sentit contrari a les agulles del rellotge, acaba fent això.

En tot cas, i com ja va dir en Mont Hubbard, hi ha equacions que ho expliquen, però encara no tenim explicacions intuïtives del moviment de la baldufa celta que siguin fàcils d’entendre. Caldrà esperar fins que algú ens les proporcioni.

Comenta

*

(*) Camps obligatoris

L'enviament de comentaris implica l'acceptació de les normes d'ús