Los misterios científicos de la noche de San Juan

Como les he mostrado en anteriores artículos de esta sección, la ciencia de la vida cotidiana se encuentra en nuestra rica gastronomía, en los cosméticos de última generación o en los deportes que practicamos. En esta ocasión les enseñaré que también la encontramos en nuestras queridas tradiciones populares y para ello usaré como ejemplo una de las noches más especiales del año: la Noche de San Juan.

El 23 de junio muchas localidades encienden hogueras en conmemoración del nacimiento de San Juan Bautista. Aunque generalmente se asocia esta noche a la ciudad de Alicante, hoy me centraré en una pequeña localidad soriana, San Pedro Manrique. Allí, muchos vecinos caminan descalzos sobre una alfombra de tres metros de brasas de madera de roble que colocan junto a la iglesia de la Virgen de la Peña. ¿Por qué no se queman?

La clave nos la da la conductividad térmica, una propiedad que mide la capacidad de transmitir el calor de unos materiales a otros. La conductividad térmica es alta en metales, baja en polímeros y muy baja en algunos materiales que se denominan aislantes térmicos. Pues bien, las brasas de carbón poseen una conductividad térmica baja, por lo que su capacidad para transmitir el calor a los pies de los vecinos de San Pedro Manrique es muy débil. Por eso, la temperatura que alcanzan los pies no es lo suficientemente elevada como para producir daños irreversibles en su piel.

Otro parámetro que también influye en que no se quemen los vecinos de San Pedro es la capacidad calorífica, es decir, la cantidad de calor que necesita un material para elevar su temperatura. Las brasas poseen una capacidad calorífica débil, por lo que necesitan poco calor para ello. Por el contrario, los pies, al tener alto contenido en agua, tienen una capacidad calorífica relativamente elevada, hace falta mucho calor para aumentar su temperatura. ¿Qué ocurre al poner en contacto las brasas con los pies? Que las brasas disminuirán rápidamente su temperatura mientras que el pie la aumentará muy lentamente.

Por esta razón, los caminantes, aunque las brasas superen los 500 ºC, no se queman en los pocos segundos que tardan en «pasear» sobre las brasas.

Tiempo: el factor para quemarse

¿Qué tiempo necesitaría estar sobre las brasas estos intrépidos sorianos para quemarse? Depende de muchos factores como la temperatura de las brasas (cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre las brasas y el pie, más rápido fluye el calor), la presencia de callos en los pies (dificultan la transmisión de calor), la presión con la que se pisen las brasas (si los pies se hunden en las brasas, aumenta la superficie de contacto y el riesgo de quemaduras incrementa) y, por supuesto, la distancia a recorrer (una persona puede recorrer una distancia de cuatro a cinco metros a la velocidad de una caminata normal sin quemarse).

Pero la ciencia de la Noche de San Juan no se limita a lo que ocurre en el suelo. Si levantamos la mirada veremos maravillosos fuegos artificiales, que no son otra cosa que una tabla periódica de elementos químicos en el cielo. 

La mayoría de los fuegos artificiales se produce por la mezcla de una sustancia que aporta oxígeno (que suele ser el clorato potásico que se usa en la pólvora moderna como agente oxidante) y un combustible (suele emplearse el carbono o el azufre como agente reductor). Cuando se aplica calor, se produce una reacción de óxido- reducción que libera energía y desencadena diversos procesos químicos. La física también tiene mucho que decir porque, para producir color, es necesario que intervengan procesos como la incandescencia y la luminiscencia.

Fuegos artificiales

Todos los cohetes tienen sales metálicas que dan lugar a los espectaculares colores que caracterizan los fuegos artificiales. Algunos ejemplos de estas sales son el nitrato de cobre (azul); cloruro de calcio (naranja); nitrato de bario (verde), etc. Además, el calcio aumenta la intensidad de los colores, el magnesio incrementa el brillo y la luminosidad y, también, el antimonio deja una nube de partículas brillantes como si fuera purpurina.

Estimados lectores de Muy Interesante, no hay nada como la ciencia de la vida cotidiana y en nuestras tradiciones populares, aunque mucha gente no lo sepa, tenemos un buen ejemplo de ello.