¿Por qué es tan perfecta la calzada del gigante?

Cuentan las leyendas celtas que hubo un tiempo donde los gigantes paseaban por el mundo. Finn MacCummhaill era uno de ellos y vivía al norte de Irlanda, en la misma costa. Aquí es donde los mitos divergen, en algunos cuentan que se enamoró, en otros que buscaba pelea. En cualquiera de ellos, necesitaba llegar a la isla de Staffa para conseguir lo que quería, ya fuera a su amada, o resolver un conflicto con otro gigante. No obstante, nadar no era lo que mejor se le daba a Finn, por lo que decidió aprovechar su titánica corpulencia y arrancar piedras de los acantilados para construir con ellas un puente. De ese modo, podría llegar a Staffa sin mojarse siquiera.

El trabajo fue duro, pero consiguió un camino perfectamente adoquinado por el que cruzar. Todo iba bien hasta que llegó al otro lado. Tan pronto como pisó Staffa se arrepintió de lo que había hecho. De nuevo, las historias difieren, pero una de las más conocidas cuenta que la mujer del gigante al que quería apalear había disfrazado a su marido de bebé. Al verlo, Finn pensó que, si el hijo de su adversario tenía un tamaño tal, la mejor idea sería volver por donde había venido. Preocupado porque su enemigo pudiera seguirle de vuelta a casa, decidió destruir el puente, dejando tan solo sus uniones con la tierra. De hecho, estas todavía son visibles hoy. Adoquines poligonales que parecen cuidadosamente tallados y encajados, cubriendo la costa por decenas de miles. La fábula le ha valido a ese extraño pavimento el nombre de “calzada del gigante”, pero en realidad su historia es muy diferente y en ella hay lava, cristales y matemáticas.

Cuando la roca brilla

Todos los pueblos tienen sus mitos y muchos de ellos responden a la necesidad de explicar fenómenos extraños, cosas demasiado precisas o perfectas como para ser resultado de la naturaleza. Cuando encontramos piedras en el campo estas suelen tener formas irregulares, pero las que cubren el suelo de la calzada del gigante cuentan con ángulos bien definidos y forman hexágonos, pentágonos, cuadrados… Figuras con las que solemos empedrar nuestras calles. Es fácil entender por qué surgió la leyenda de Finn MacCumhaill. Es más, incluso ahora nos resulta difícil aceptar que tras ella no se esconda la mano de un cantero.

La primera vez que se documentó fiablemente la existencia de estas estructuras fue en 1693. Desde entonces han sido estudiadas y no tardamos demasiado en sugerir posibles orígenes que no incluyeran gigantes u otros seres mágicos. Fue ya por aquellas tempranas épocas cuando surgió la hipótesis de que toda aquella roca había sido formadas por el magma vertido durante una erupción. Ahora sabemos que estaban sonando las campanas correctas y tenemos mucho más claro lo que ocurrió.

Efectivamente, aquello empezó con una erupción durante el periodo Paleogeno, hace ya 50 o 60 millones, apenas una decena después de que terminara el mesozoico, la era de los dinosaurios. El magma emergió en descomunales cantidades, liberando los gases atrapados en él y extendiéndose por la superficie como lava. Un manto de roca fundida cubrió algo más de un kilómetro cuadrado formando lo que hoy conocemos como la provincia ígnea del Atlántico Norte. Por aquel entonces todavía estaba incandescente, aunque no por mucho tiempo.

Un coulant de roca

La lava está formada mayormente por minerales fundidos, por lo que estando a la intemperie pierde rápidamente su calor, solidificándose en rocas volcánicas. La clave en este caso está en entender que, en un fluido tan denso la temperatura no se reparte de forma completamente homogénea. Hay zonas más calientes y otras más frías. Cuando algunas de ellas llegan a los 980ºC, aproximadamente, comienzan a solidificarse, pero no de cualquier modo. Estos puntos se llaman núcleos y son el centro desde el que se organizan pequeños cristales de basalto. Decimos pequeños porque el tamaño de estos depende del tiempo que se le haya dado al mineral para ordenarse antes de volverse sólido, y estando a la intemperie, ese tiempo no es demasiado largo. Los núcleos irían creciendo a medida que toda la superficie se solidificaba, formando una corteza rígida que envolvería a la lava aun fundida.

Este detalle de los núcleos es más importante de lo que parece. Imaginemos el proceso. A medida que estos núcleos crecen ocupan más superficie hasta que dos de ellos chocan entre sí. Es entonces cuando se detienen formando una línea recta, como si hubieran colisionado dos ejércitos. Los materiales que hay en esa frontera entre núcleos, simplificándolo mucho, podríamos decir que están menos ordenados. Tienen una estructura menos resistente. Son, por decirlo de algún modo: el eslabón más débil.

Matemáticas escritas en la roca

Y aquí es donde entran las matemáticas, porque las fronteras entre los dichosos núcleos no se distribuyen de forma caprichosa, sino siguiendo unas reglas más sencillas de lo que parecen. Demos por hecho que toda la lava estuviera a la misma temperatura y se fuera a enfriar a idéntica velocidad, toda excepto unos pequeños puntos, los núcleos de los que hemos hablado y que matemáticamente llamaremos semillas. Podemos tomar un papel y dibujarlos, como una constelación de semillas distribuidas de forma más o menos regular. Ahora tenemos que imaginar dónde se encontrarán cada una de ellas cuando hayan crecido lo suficiente. Para hacerlo, podemos elegir uno de los puntos y unirlo con líneas a las semillas que lo rodean. Habremos conseguido rápidamente una especie de asterisco y el siguiente paso no es mucho más difícil.

Ahora tendremos que medir cada una de esas líneas y, en su mitad, trazar una recta perpendicular haciendo una cruz. Tras haber hecho esto con la unión entre cada semilla encontraremos que las perpendiculares están marcando el contorno de unos polígonos, más o menos regulares. Son los eslabones débiles y al fin el puzle empieza a cuadrar. Hemos construido sin saberlo polígonos de Thiessen, que han sido más popularizados en nuestro país como los famosos diagramas de Voronoi. Aunque, para ser estrictos, por mucho que estos diagramas nos ayuden a entender la forma poligonal de los puntos débiles de la roca, todavía no hemos contado por qué se fracturan.

Esto no es el final

La clave para entenderlo es que, por mucho que la lava se haya solidificado, este no es el final de su enfriamiento. Pensemos en esas grandes rocas que aparecen partidas en el desierto. Nadie les ha dado un mazazo, sino que, aunque se hayan mantenido sólidas, el calor del mediodía y el frío de la noche las ha ido dilatando y contrayendo. Como los dedos de esas personas a las que en verano les cuesta quitarse los anillos. El problema, es que no toda cambia de temperatura por igual. Eso significa que hay momentos en que, en nuestras rocas, el interior está más dilatado que el interior o viceversa, generando tensiones y pequeñas fracturas llamadas diaclasas que se van acumulando hasta despedazar la roca. Con el pavimento volcánico que dio origen a la calzada del gigante pasó algo parecido.

El exterior se enfriaba mucho más rápido que el interior, y cuando las capas internas se solidificaron en torno a los 980 grados, las que había sobre ellas estaban ya más frías, más rígidas y sintiendo una tensión parecida a la que notas cuando una herida comienza a cicatrizar. Se estima que, cuando la superficie estaba a 890 o 840ºC la tensión acumulada ya era demasiada y la roca se partió, precisamente por los contornos poligonales de aquellos núcleos de basalto cristalizado.

Y así es como se formaron más de 40.000 baldosas poligonales de entre 38 y 51 centímetros de diámetro y hasta 25 metros de profundidad a lo largo de más de 6 kilómetros de costa. La mayoría de ellas hexagonales, pero intercalándose con pentágonos, cuadrados, triángulos e incluso algún octógono. Y si esto fuera poco, parece que, aunque las fracturas en ángulos de 90º (formando cuadrados) son la forma en que tiende a perder tensión la roca en un primer momento, cuando está se enfría más y las brechas profundizan, los ángulos de 120º comienzan a volverse la opción preferida, formando, por lo tanto, hexágonos.

Viendo esto es fácil dejarse confundir y caer en pensamientos pitagóricos donde la realidad está escrita en el lenguaje de las matemáticas. Hace mucho que ese tren partió y que pertenece más a la espiritualidad que a la ciencia. Aunque sin duda, no deja de ser fascinante ver que esas formas que parecen creadas por nuestra mente, esas figuras perfectas que tallamos, dibujamos o moldeamos son algo más grande que nosotros. Algo que está ahí afuera, esperando las condiciones ideales para mostrarse. La geometría de la calzada del gigante es, sin duda, una de las cosas más bellas del planeta. Y en parte, es porque muestra una perfección que creíamos que era solo nuestra.

QUE NO TE LA CUELEN:

• La calzada del gigante no es algo único en el mundo. De hecho, en La Gomera tenemos un ejemplo de estas columnas basálticas llamadas “Los Órganos” por alzarse como los tubos del instrumento homónimo. Hay ejemplos por todo el mundo, desde Gerona hasta Hong Kong pasando por Namibia.
• La numerología y el concepto de “geometría divina” no son ni ciencia, ni matemáticas ni filosofía. Se trata de pensamientos mágicos sin la más mínima evidencia que los sostenga.

REFERENCIAS (MLA):

• Meng Q, Yan L, Chen Y, Zhang Q. Generation of Numerical Models of Anisotropic Columnar Jointed Rock Mass Using Modified Centroidal Voronoi Diagrams. Symmetry (Basel). 2018;10(11):618. doi:10.3390/sym10110618
• Lamur A, Lavallée Y, Iddon F et al. Disclosing the temperature of columnar jointing in lavas. Nat Commun. 2018;9(1). doi:10.1038/s41467-018-03842-4
• Giant’s Causeway | Location, History, Legend, & Facts. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/place/Giants-Causeway. Published 2020. Accessed April 5, 2020.
• Hofmann M, Anderssohn R, Bahr H, Weiß H, Nellesen J. Why Hexagonal Basalt Columns?. Phys Rev Lett. 2015;115(15). doi:10.1103/physrevlett.115.154301