¿La alquimia de Fullmetal Alchemist sería posible?

Ed da una palmada, toca el suelo y en un segundo hay un muro. Cada vez que lo veo me asalta la misma pregunta tonta: ¿cuánto costaría eso de verdad? No “si es magia”, sino cuántos julios, cuántos segundos y qué máquina haría falta.

He hecho las cuentas con física real, fuente a fuente, y me encontré con algo que no esperaba: la física casi nunca pone pegas al qué. Muros, diamante, acero, incluso oro: todo eso existe y se fabrica. El problema es el cuánto tiempo. Hacerlo en un segundo exige una potencia y un calor que destruirían el objeto y al alquimista. Y donde la alquimia fracasa en la historia, fracasa también en la física.

Antes de meter física hay que fijar qué afirma la obra. Uso solo el manga de Hiromu Arakawa y Fullmetal Alchemist: Brotherhood; el anime de 2003 cambia reglas importantes y no lo mezclo.

• Tres fases: comprensión, descomposición y recomposición de la materia. Es la definición que abre Brotherhood.
• Ley del Intercambio Equivalente, dividida en dos: conservación de la masa (sale tanta masa como entra) y Providencia Natural (el producto tiene la misma naturaleza que el material: del agua no sale piedra).
• Círculo de transmutación: un conducto que concentra el flujo de energía. Quien ha visto la Puerta usa su cuerpo como círculo y junta las manos.
• Prohibiciones: fabricar oro (cap. 3) y transmutar humanos, que nunca funciona.
• Energía: la versión oficial dice que viene de los movimientos tectónicos.

Lo que la obra no dice es cómo se hace cada fase: qué fuerza rompe los enlaces, cómo se colocan los átomos o cuánta energía cuesta. Arakawa avisa en el primer volumen de que su alquimia no tiene relación con la real. Ese hueco es justo lo que quiero llenar.

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La ley de la obra se parece muchísimo a leyes reales, pero solo cubre una parte:

Es un balance de materia, no de energía ni de entropía. Y menos mal: si un alquimista pudiera crear masa de la nada, tendría que pagar E = mc². Un gramo son 9×10¹³ julios, unos 21,5 kilotones de TNT. Un alquimista sin intercambio equivalente sería un arma nuclear andante. La ley no es un adorno de guion: es la condición para que ese mundo siga existiendo.

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De las tres fases, las dos primeras pasan dentro del círculo sin que se vea nada: comprensión (saber qué tienes y qué quieres) y descomposición (romper el material). La tercera, la recomposición, es el destello y el muro que sube. Es la que se ve en pantalla, y la que más cosas tiene que explicar.

Si se le pide física a esa tercera fase, recomponer tiene tres costes, y la obra solo enseña el primero:

1. Energía para formar la estructura nueva. A veces es negativa: formar enlaces químicos libera energía.
2. Información: saber dónde va cada pieza y aplicarlo. Es el papel del círculo.
3. Calor. Cada paso irreversible de colocación disipa energía. El segundo principio de la termodinámica no deja ordenar materia gratis: desde Landauer (1961) se sabe que hasta borrar un bit de información tiene un coste mínimo en calor.

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Este es el punto central del post, y lo explico con el caso más extremo: montar un cuerpo humano átomo a átomo.

Un electronvoltio por átomo es una cantidad ridícula, pero hay 7×10²⁷ átomos. Ese calor, según cuánto se tarde en soltarlo:

La energía es la misma en las tres filas. Lo que cambia es la potencia: energía dividida por tiempo. Y aquí está lo bonito: la biología ya resolvió la recomposición de un ser humano, y la resolvió dándole nueve meses.

Prueba tú: elige qué construir y cuánto tiempo darle.

No todo cuesta lo mismo. Las creaciones de la obra se pueden ordenar por cuánto hay que romper y cuánto hay que saber para recomponerlas, y los tres costes crecen con el nivel:

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Es la creación más común de la obra y la más defendible. El material no cambia: se mueve, se compacta y se suelda. Hacen falta tres pasos: llevar la tierra a la forma nueva, compactarla para quitar huecos y unir los granos para que sea sólida. Unirlos es sinterizar (calentar hasta que los granos se sueldan) o cementar.

Con el muro de Ed, de granito y de 3 × 2 × 0,3 m:

Mover tierra es barato: subir el muro un metro cuesta 47 kJ, la potencia de un motor de coche pequeño durante un segundo. Lo caro es convertir la tierra en roca. Sinterizarlo entero son 5,8 GJ, y en un segundo eso son 5,8 GW: varios reactores nucleares para un muro. El diseño realista es otro: soldar solo una piel de 2 cm y compactar el interior. El coste baja a ~1 GJ, y el muro sale humeando, a cientos de grados.

La obra casi nunca enseña dos detalles. El primero es el agujero: por conservación de la masa, el muro sale de algún sitio, y delante o debajo queda un hueco de 1,8 m³. El segundo es que la tierra compactada no es granito: sin sinterizar ni cementar, aguanta mucho menos de lo que aparenta.

Lo que más se parece hoy

No es la impresión 3D de toda la vida, que va capa a capa. Lo más parecido a un círculo de transmutación es fabricar todo el volumen a la vez:

• Fabricación volumétrica. Proyecta luz desde muchos ángulos sobre una resina que gira, y la dosis acumulada solidifica el objeto entero a la vez: piezas de centímetros en 30–120 segundos, con detalles de 0,3 mm (Kelly et al., 2019). Una versión posterior baja de 30 segundos (Loterie et al., 2020).
• Hologramas acústicos. Una placa impresa en 3D da forma a un campo de ultrasonido que empuja partículas, geles o células hasta su sitio, sin tocarlas y en un solo paso (Melde et al., 2016 y 2023). Es un patrón plano que, al recibir energía, coloca materia en 3D. Solo le falta escala: mueve partículas, no muros.
• Sinterizado solar. La ESA y el DLR concentraron luz solar con 147 espejos para fundir polvo lunar simulado: un ladrillo de 20 × 10 × 3 cm en unas 5 horas.

Veredicto: ✓ posible con ingeniería, en minutos y no en un segundo, y con un muro que quema.

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♣ ¿Te pierdes? Lección: ¿Por qué el diamante no se convierte en grafito?

Aquí la alquimia cambia la química: los mismos átomos, en otro compuesto o en otra estructura. La obra tiene tres casos que cubren las tres situaciones posibles, y se entienden mejor dibujando la energía a lo largo de la reacción:

Cuesta abajo: Greed y Ed. Greed endurece la piel reordenando el carbono como diamante, y Ed deduce que es carbono y que su estructura decide si es diamante o grafito (ep. 13). A temperatura ambiente lo estable es el grafito: pasar de diamante a grafito libera 2,9 kJ/mol. El diamante sobrevive porque hay una barrera; en vacío solo se convierte en grafito a 1500–1800 °C. Ed tiene la parte barata: empujar el carbono por encima de la barrera para que caiga solo. Greed tiene la cara: mantener unos 6 kg de carbono en un estado que hoy se fabrica a alta presión o átomo a átomo. Un escudo de 1 mm crecido por deposición de vapor tardaría unas 10 horas.

Cuesta arriba: la lanza de acero. El hierro del suelo está oxidado, y reducirlo a metal cuesta como mínimo 4,9–7,4 MJ por kilo de hierro: 10–15 MJ para una lanza de 2 kg. Un alto horno real gasta unos 48 MJ para esa lanza. Además hay que reunir el hierro: la corteza tiene un 3,9 %, así que salen unos 51 kg de tierra por cada 2 kg de hierro. El coste está en romper los enlaces hierro-oxígeno, no en ordenar los átomos.

Subir para bajar: Mustang. En su pelea con Lust (cap. 38; ep. 19), Mustang separa el agua de la sala en hidrógeno y oxígeno y la prende. Romper el agua cuesta 285,83 kJ/mol, y la llama devuelve exactamente lo mismo: el balance es cero. Mustang usa la alquimia para cargar una batería química con el agua de la sala y descargarla de golpe. No gana energía; gana potencia, porque la descarga dura milisegundos.

Veredicto: ~ plausible si algún día existen ensambladores químicos trabajando en paralelo masivo. Hoy solo la biología funciona así.

♣ ¿Te pierdes? Lección: ¿De qué está hecho un muro? Átomos y elementos sin miedo

En el capítulo 3 del manga, Ed convierte desecho de una mina en lingotes de oro para engañar a un corrupto, y luego los devuelve a piedras (Brotherhood no adapta la escena). Cambiar de elemento es cambiar el número de protones del núcleo. Es posible, y se hace desde 1919; lo que no se puede es hacerlo con química. Para ver cuánto cuesta hay que mirar la curva más importante de la física nuclear:

Desde el plomo, el oro no es cuesta abajo: hay que arrancar 3 protones y 8 neutrones, y eso cuesta 77 MeV por átomo. Una onza de oro son 1,2×10¹² J, unos 0,28 kilotones de TNT.

El detalle curioso es que el desecho de una mina de carbón lleva carbono, y montar oro a partir de carbono liberaría energía, unos 46 MeV por átomo. No ocurre porque los núcleos se repelen eléctricamente, y la repulsión crece con cada protón. Ni las estrellas fabrican oro así: lo hacen capturando neutrones muy deprisa, en sucesos como la fusión de dos estrellas de neutrones observada en 2017.

Lo que se ha conseguido de verdad: el experimento ALICE del LHC vio formarse unos 89 000 núcleos de oro por segundo en choques de plomo. En todo un periodo de funcionamiento de cuatro años sumaron 2,9×10⁻¹¹ gramos, y se rompen casi enseguida. Hay una propuesta, todavía sin revisión por pares, para producir oro en reactores de fusión: unas 2 toneladas al año por gigavatio térmico, en un reactor que aún no existe, y el oro saldría radiactivo durante unos 14 años.

Veredicto: ~ posible, pero en otra liga de energía, y con residuos radiactivos que la obra no enseña.

La escena más famosa de la obra es la lista de ingredientes de un cuerpo humano, que según Ed se compran con la paga de un niño. Comparada con el “hombre de referencia” de 70 kg de la ICRP:

La lista es casi correcta: los elementos adecuados en el orden de magnitud adecuado. Y eso es lo interesante, porque demuestra que los ingredientes no son el problema. El problema son el orden, la información y el tiempo.

La naturaleza tiene su propio círculo de transmutación: el ribosoma. Lee una plantilla (el ARN mensajero) y ensambla materia (aminoácidos) con una forma concreta (una proteína).

Un ribosoma de bacteria encadena 12–21 aminoácidos por segundo, y uno animal, 4–5. Para fabricar en un segundo los ~11 kg de proteína de un cuerpo harían falta unos 3×10²⁴ ribosomas trabajando a la vez. La biología lo reparte en nueve meses, en billones de células, con el calor evacuado por la sangre de la madre. Por eso sale a ~48 W.

Y aun con todo eso, la transmutación humana fallaría por tres motivos:

1. La receta no es la persona. Con la lista y un genoma se podría construir, en teoría, un cuerpo humano. No el de la madre de Ed y Al: para eso hace falta la información de esa persona (sus conexiones neuronales, sus recuerdos), y esa información se perdió al morir.
2. Construirlo en un segundo lo destruye. Es la tabla del calor de más arriba.
3. Un cuerpo no es un objeto. Está vivo porque mantiene un flujo constante de energía. Montar las piezas no arranca el metabolismo, igual que montar un motor no lo enciende.

La obra encaja con los tres: lo que crean los Elric no es su madre.

Veredicto: ✕ imposible.

♣ ¿Te pierdes? Lección: ¿Julios, vatios o calorías? Energía y potencia sin miedo

La explicación oficial es la energía de los movimientos tectónicos. La Tierra real tiene algo parecido: su calor interno sale por la superficie a unos 92 milivatios por metro cuadrado (Davies y Davies, Solid Earth, 2010). Un círculo de un metro cuadrado tardaría seis días en reunir lo que cuesta levantar el muro de Ed, y unos 2000 años en sinterizarlo. Para una onza de oro, 400 000 años.

Así que la versión oficial no puede funcionar. Hace falta un almacén: energía acumulada durante mucho tiempo y soltada de golpe. Y aquí viene lo bonito. La revelación de la obra es que los alquimistas de Amestris usan, sin saberlo, una Piedra Filosofal escondida bajo el país, hecha con las almas de una ciudad entera. El giro de la trama coincide con lo que obliga la física: una batería enorme bajo los pies de todos. La obra convierte un límite físico en el motor moral de la historia.

♣ ¿Te pierdes? Lección: ¿Cuánto es 7×10²⁷? Números enormes sin miedo

Juntando los cuatro niveles, esta es la distancia entre la obra y la mejor tecnología demostrada. La propuesta de fusión va rayada porque ese reactor no existe:

La fabricación volumétrica está a solo dos órdenes de magnitud de la obra: es lo más cercano a un círculo de transmutación que existe. En el otro extremo, una onza de oro al ritmo del LHC tardaría cientos de veces la edad del universo.

• “Cuesta tantos julios, así que es imposible.” La energía total suele ser asumible; lo que lo hace imposible es dividirla por el segundo que dura la escena. Mira siempre la potencia.
• “Crear siempre cuesta energía.” Formar enlaces libera calor, y ese calor también hay que sacarlo. Del carbono al oro, hasta la física nuclear saldría a favor si no fuera por la repulsión eléctrica.
• “Un nanorrobot coloca un millón de átomos por segundo.” Es una proyección teórica de Drexler, de 1992, no un dato medido. Lo demostrado en 2026 son decenas de átomos de carbono colocados uno a uno a 4 K (−269 °C) y en vacío. En 1990, IBM tardó unas 22 horas en escribir su logo con 35 átomos.

Juntando todo, la alquimia de FMA se puede describir como materia programable alimentada por un almacén de energía. Con ese modelo, casi todas las reglas de la obra salen solas. Quedan tres licencias que ninguna física conocida regala:

1. Un almacén de energía de densidad nuclear que se descarga a voluntad. La obra lo paga: la Piedra cuesta almas.
2. Un campo capaz de colocar materia a escala atómica en volumen. Hoy existe a escala de micras (sonido) y de resinas (luz).
3. Un sumidero de calor casi ilimitado. La obra no lo menciona nunca, y es lo que haría creíble la rapidez.

Si te quedas con una idea, que sea esta: separa siempre qué se crea (casi siempre químicamente posible) de cuánto tarda (casi siempre imposible). La obra acierta en lo primero y se permite lo segundo.

Y me quedo con otra cosa: Arakawa avisa de que su alquimia no tiene nada que ver con la real, y luego construye un sistema que respeta la conservación de la masa y de los elementos, necesita un almacén de energía (y lo convierte en el centro de la trama) y fracasa justo donde la física dice que tiene que fracasar. Para ser “no ciencia”, es mejor física que muchas películas que presumen de serlo.