¿Es verdad que según la física las abejas no deberían poder volar?

Un cálculo de 1934 que confundió a todos

La frase “según la física, un abejorro no puede volar” viene de un libro publicado en 1934 por el entomólogo francés Antoine Magnan, Le vol des insectes. En la introducción, Magnan cuenta que junto con su colaborador, el ingeniero André Sainte-Lagüe, aplicó a los insectos las fórmulas de resistencia del aire que se usaban para calcular la sustentación de un ala de avión, y llegó a la conclusión de que su vuelo era “imposible”.^[3] El cálculo, tomado con el área y el peso del ala como si fuera una superficie fija, daba una sustentación muy por debajo de lo necesario para levantar el cuerpo del insecto.

El error no estaba en la aritmética, sino en el modelo: un ala de avión no cambia de forma ni de ángulo durante el vuelo recto, mientras que el ala de un insecto bate, gira y cambia de ángulo miles de veces por minuto. Nadie había medido todavía qué pasaba con el aire alrededor de un ala que se mueve así, así que durante décadas la frase de Magnan circuló sin que existiera el experimento que la pudiera contradecir.

Ese remolino se llama vórtice de borde de ataque: se forma en el filo delantero del ala apenas empieza el batido, baja la presión del aire justo arriba de la superficie y produce una sustentación mucho mayor que la que predicen las fórmulas de un ala fija en vuelo recto. Es el mismo tipo de flujo que se ve en las alas en delta de algunos aviones a baja velocidad, solo que el insecto lo recrea miles de veces por minuto.^[2]

En las abejas melíferas, ese batido es corto y muy rápido: cerca de 230 veces por segundo, con una amplitud de apenas unos 90 grados (mucho menor que la de otros insectos voladores). La fuerza extra no sale tanto del recorrido del ala como del instante en que el ala frena y cambia de sentido en cada extremo del batido, donde aparecen picos de fuerza que sostienen buena parte del peso del insecto en el aire.^[1]

Cómo lo sabemos

Medir el aire alrededor de un ala que bate 200 veces por segundo es, en la práctica, imposible a simple vista. El equipo de Charles Ellington en Cambridge resolvió el problema con dos herramientas: filmó con luz estroboscópica el vuelo de una polilla halcón (Manduca sexta) suspendida en un túnel de aire con humo para visualizar el flujo, y construyó un robot volador de tamaño mucho mayor que repetía el mismo movimiento de aleteo a escala, lo que permitió medir con más precisión la corriente de aire alrededor del ala. En ambos casos aparecía el mismo vórtice girando sobre el borde delantero, lo bastante intenso como para explicar la sustentación que el cálculo clásico no encontraba.^[2]

Casi diez años después, otro equipo usó un robot a escala que reproducía el aleteo exacto de una abeja melífera real, medido antes con cámaras de alta velocidad, y además hizo volar abejas vivas en una cámara con heliox (una mezcla de helio y oxígeno menos densa que el aire normal). Con menos aire para empujar, las abejas no aumentaron la frecuencia del aleteo: ampliaron el recorrido del ala casi un 50 % para compensar, lo que confirmó que son ellas las que ajustan activamente su vuelo según las condiciones, no un mecanismo fijo e inevitable.^[1]

Lo que se dice mal

Veredicto: mito. Ninguna ley de la física impide que una abeja o un abejorro vuelen: el cálculo de 1934 fallaba porque usaba un modelo de ala fija, no porque el vuelo del insecto rompiera alguna regla. La aerodinámica del vuelo batido —con vórtices, giros del ala y picos de fuerza en cada cambio de sentido— se entendió recién a partir de los años noventa, cuando existieron las herramientas para filmar y medir el aire alrededor de un ala tan pequeña y tan rápida.