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Historia de la Ciencia (2) - Newton y la Luz_a
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Historia de la Ciencia (2) - Newton y la Luz_a

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Newton em pezó jugando con prismas, se maravilló con los arco iris... y terminó creando la óptica. Primera Parte.

Newton em pezó jugando con prismas, se maravilló con los arco iris... y terminó creando la óptica. Primera Parte.


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  • 1. Serie_Ciencias Naturales_19_b Historias de la Ciencia – Asimov Newton y la luz blanca (I)
  • 2. La luz
    • Antiguamente, los que especulaban con el asunto consideraban que la luz era ante todo propiedad de los cuerpos celestes y, en particular, del Sol.
  • 3. La luz
    • No se debía confundir esta luz celeste con imitaciones terrestres tales como el fuego de la madera ardiendo o de una vela encendida.
  • 4. La luz
    • La luz terrestre era imperfecta. Parpadeaba y se extinguía; o podía ser alimentada y renovada. La luz celeste del Sol era eterna y constante.
  • 5. Dios y la luz
    • En El paraíso perdido, de Milton, se obtiene la clara impresión de que el Sol es, simplemente, un recipiente en el que Dios ha colocado luz.
  • 6. Dios y la luz
    • La luz contenida en el Sol conserva permanentemente su integridad, y podemos ver la la luz de esa luz (si entiende lo que quiero decir).
  • 7. Dios y la luz
    • Desde ese punto de vista, no hay nada sorprendente en el hecho de que Dios creara la luz el primer día, y el Sol, la Luna y las estrellas el cuarto día.
  • 8. Dios y la luz
    • La luz es la misma cosa; los cuerpos celestes, simplemente los recipientes.
  • 9. La luz y la pureza
    • Por ser de origen celestial, la luz del Sol tendría que ser por fuerza divinamente pura, y su pureza se manifestaba de forma incontestable en el hecho de ser perfectamente blanca.
  • 10. La luz y la pureza
    • La «luz» terrena, imperfecta como era, podía tener color. Las llamas de los fuegos terrenos eran claramente amarillentas, a veces rojizas. Si se añadían ciertas sustancias químicas, podían ser de cualquier color.
  • 11. El color y la impureza
    • El color, de hecho, era, según se creía, un atributo de los cuerpos materiales solamente, y cuando se introducía en la luz parecía invariablemente un signo de impureza.
  • 12. El color y la impureza
    • La luz reflejada por un objeto de color opaco, o transmitida a través de un objeto coloreado transparente, adquiría el color y la imperfección de la materia.
  • 13. El color y la impureza
    • Del mismo modo que el agua clara que se desliza por una zona de fango suelto acaba tornándose sucia.
  • 14.
    • Luz = Pureza
    • Color = Impureza
  • 15. El arco iris
    • Había solamente un aspecto del color que, a los ojos de los antiguos, no parecía implicar la clase de materia con la que estaban familiarizados, y era el arco iris.
  • 16. El arco iris
    • Aparece como un arco luminoso de diferentes colores: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul y violeta, por ese orden, con el rojo en la curva exterior del arco y el violeta en la curva interior.
  • 17. El índigo
    • Con frecuencia, se añade un séptimo color, «índigo», o «añil». Para mí el índigo es sólo un violeta azulado y no merece la dignidad de un color individual del arco iris.
  • 18. El índigo
    • La presencia de un componente de color índigo en la luz emitida por cierto mineral calentado hasta la incandescencia reveló, sin embargo, un nuevo elemento, que fue denominado «indio».
  • 19. El arco iris
    • El arco iris, en lo alto del firmamento, irreal, evanescente, separado de toda relación evidente con la materia, parecía un ejemplo de luz divina tan manifiesto como el del Sol...
  • 20. El arco iris
    • Y, sin embargo, el arco iris tenía color.
  • 21. El arco iris
    • No había ninguna buena explicación para ello, salvo suponer que se trataba de otra creación de Dios o de los dioses, producida en color para alguna finalidad concreta.
  • 22. El arco iris
    • En la Biblia , por ejemplo, el arco iris fue creado después del Diluvio. Dios explicó a Noé su finalidad:
  • 23. El arco iris
    • «Y cuando cubriere yo de nubes la tierra, aparecerá el arco, y me acordaré de mi pacto con vosotros y con todos los vivientes de la tierra, y no volverán más las aguas del diluvio a destruirla» ( Génesis, 9: 14-15).
  • 24. El arco iris
    • Presumiblemente, aunque la Biblia no lo dice, el arco iris está coloreado para que pueda ser visto más fácilmente sobre el firmamento y pueda tranquilizar mejor al hombre atemorizado ante la ira de Dios.
  • 25. Los griegos y el arco iris
    • Los griegos adoptaron una concepción menos dramática del arco iris.
  • 26. Los griegos y el arco iris
    • El arco iris se eleva hacia las alturas y, sin embargo, parece aproximarse a la Tierra por ambos extremos.
  • 27. Los griegos y el arco iris
    • Parece constituir un lazo de unión entre la Tierra y el Cielo.
  • 28. Los griegos y el arco iris
    • Era el puente de los dioses (con color, quizá, porque era un objeto material, aunque de origen divino), por el que podían bajar a la Tierra y regresar al Cielo.
  • 29. Iris
    • En la Ilíada de Homero, la diosa Iris es la mensajera de los dioses y desciende de vez en cuando del Olimpo para enviar algún mensaje.
  • 30. Iris
    • Pero iris es la denominación que ya los griegos daban al arco (y como la parte del ojo que rodea a la pupila se presenta en diferentes colores, se denomina también iris).
  • 31. Iridis
    • El genitivo de la palabra es iridis, y cuando hay un resplandor coloreado semejante al arco iris sobre la materia, como en una pompa de jabón, se dice que es «iridiscente».
  • 32. Iridio
    • Y como los compuestos de un cierto nuevo elemento mostraban una sorprendente gama de colores, el elemento fue bautizado con el nombre de «iridio».
  • 33. Bifrost
    • En los mitos escandinavos, el arco iris era «Bifrost», y era el puente por el que los dioses podían viajar hasta la Tierra.
  • 34.
    • Pero, ¿y por lo que se refiere a explicaciones racionales? También se dieron pasos en esa dirección.
  • 35. Aristóteles
    • En los tiempos antiguos, el filósofo griego Aristóteles, hacia el año 350 antes de Cristo, dejó constancia de un efecto de arco iris visto a través de una rociada de agua...
  • 36. Aristóteles
    • ... los mismos colores, en el mismo orden y con la misma apariencia de irrealidad.
  • 37. Aristóteles
    • Quizás el propio arco iris, al aparecer después de la lluvia, era producida de forma similar por gotitas de agua suspendidas en el aire.
  • 38. Aristóteles
    • Pero no era el agua la única sustancia transparente asociada con el arco iris.
  • 39. Séneca
    • Hacia el año 10 después de Cristo, el filósofo romano Séneca escribió acerca del efecto de arco iris de los colores que aparecían en el roto borde de un trozo de cristal.
  • 40.
    • Un arco iris se puede formar en:
    • El agua.
    • Trozos de cristal.
  • 41.
    • Ahora bien, ¿hay algo en la luz y las sustancias transparentes que pueda producir un arco iris?
  • 42. La luz
    • Es evidente que al atravesar de forma ordinaria tales sustancias la luz no produce ningún color.
  • 43. La luz
    • Existe, sin embargo, una cierta peculiaridad en la forma en que se comporta la luz cuando pasa de un tipo de sustancia transparente a otra —del aire al agua, por ejemplo— que podría ofrecer una pista.
  • 44. La luz
    • Este comportamiento peculiar entró por primera vez en la historia de la ciencia cuando Aristóteles señaló lo que innumerables personas debían de haber observado casualmente:
  • 45. La luz
    • que un palo introducido en un recipiente de agua parece doblarse hacia la superficie del agua, casi como si estuviera quebrado en ángulo en ese punto.
  • 46. La luz
    • Aristóteles atribuyó esto a la desviación de la luz al pasar del aire al agua, o del agua al aire.
  • 47. La luz
    • Después de todo, el palo no estaba realmente doblado, ya que era posible sacarlo del agua y mostrarlo igual de recto que siempre..., o palparlo mientras permanecía dentro del agua y apreciar que se mantenía recto.
  • 48. Refracción
    • La desviación de la luz al pasar de un medio a otro recibe el nombre de «refracción» (de palabras latinas que significan «volver a romper»).
  • 49.
    • ¿Podría ser que el insólito acontecimiento de formación de color por el agua o el cristal entrañara el insólito hecho del cambio de dirección de un rayo de luz?
  • 50. Vilellio
    • La primera persona que sugirió realmente esto fue un monje polaco llamara Erazm Ciolek, y lo hizo en un libro de óptica que escribió en 1269 bajo el nombre parcialmente latinizado de Erasmus Vilellio.
  • 51. La refracción
    • Limitarse a decir que la refracción era responsable del arco iris es fácil.
  • 52. La refracción
    • Averiguar exactamente cómo podía la refracción originar un arco de la curvatura precisa y situarlo en la posición precisa en el firmamento resulta bastante más difícil.
  • 53. La refracción
    • Y hubieron de pasar tres siglos y medio después de haberse sugerido la teoría de la refracción antes de que alguien se atreviera a desarrollarla matemáticamente.
  • 54. Marco A. de Dominis
    • Marco Antonio de Dominis, Arzobispo de Spalato fue el primero en intentarlo en 1611.
  • 55. Marco A. de Dominis
    • Pero tan sólo logró realizar un trabajo muy imperfecto.
  • 56. Marco A. de Dominis
    • Finalmente la Inquisición arrestó a Dominis.
  • 57. Marco A. de Dominis
    • Desgraciadamente, desde el tiempo de los griegos la gente había tenido una idea equivocada respecto a la forma exacta en que la luz se refractaba..., y lo mismo le ocurría al Arzobispo.
  • 58. La refracción
    • Hasta 1621 no fue finalmente comprendida la refracción.
  • 59. Snell
    • En ese año, un matemático holandés, Willebrord Snell, estudió el ángulo que un rayo de luz formaba con la perpendicular a la superficie del agua en que penetraba...
  • 60. Snell
    • ... y estudió el diferente ángulo que formaba con la perpendicular una vez que estaba dentro del agua.
  • 61. Snell
    • Se había pensado durante siglos que, al cambiar un ángulo, el otro ángulo cambiaba en proporción.
  • 62. Snell
    • Snell demostró que son los senos de los ángulos los que siempre mantienen la misma relación, y esa razón constante se denomina «índice de refracción».
  • 63.  
  • 64. La refracción
    • Una vez conocida la noción de un índice de refracción, los científicos podían seguir el camino de la luz a través de gotitas esféricas de agua, teniendo en cuenta la reflexión y la refracción, y hacerlo con considerable precisión.
  • 65. Descartes
    • Esto fue realizado por el filósofo francés René Descartes en 1637. Utilizó la ley de Snell para determinar la posición y curvatura exactas del arco iris.
  • 66. Descartes
    • Sin embargo, se abstuvo de reconocerle a Snell la paternidad de la ley y, en lugar de ello, trató de dar la impresión, sin decirlo realmente, de que la había elaborado él mismo.
  • 67.
    • Pero la ley de Snell no explicaba por sí sola los colores del arco iris.
  • 68. Dos alternativas
    • Parecía haber únicamente dos alternativas.
  • 69. Dos alternativas
    • Primera, era posible que el color surgiese, de alguna manera, del agua incolora (o del cristal) a cuyo través pasaba la luz.
  • 70. Dos alternativas
    • Segunda, era posible que la luz surgiese, de alguna manera, de la luz incolora al atravesar el agua (o el cristal).
  • 71. Dos alternativas
    • Ambas alternativas parecían muy improbables, ya que en cualquiera de los dos casos el color tenía que derivar de la ausencia de color.
  • 72. Dos alternativas
    • Pero existía la tendencia a elegir la primera alternativa, ya que era mejor andar manipulando agua y cristal que la sagrada luz del Sol.
  • 73. La luz y la divinidad
    • El Sol y su luz habían sido considerados con tanta frecuencia símbolos de la divinidad...
  • 74. La luz y la divinidad
    • ... que había llegado a parecer, neciamente, que atribuir imperfección al Sol y a la luz solar era negar la perfección de Dios.
  • 75. La luz y la divinidad
    • Consideremos lo que le sucedió a Galileo, por ejemplo.
  • 76. Galileo
    • Galileo tenía muchísimas razones para meterse en líos con la Inquisición.
  • 77. Galileo
    • Y la principal de ellas era que nunca pudo ocultar su desprecio hacia quienes fuesen menos inteligentes que él, aunque se encontraran en posición de causarle gran daño.
  • 78. Galileo
    • Pero él contribuyó también dándoles armas con las que atacarle, siendo quizá la principal de ellas su descubrimiento de manchas oscuras en el Sol.
  • 79. Las manchas solares
    • Había observado por primera vez la existencia de manchas solares hacia finales de 1610, pero realizó su anuncio oficial en 1612.
  • 80. Las manchas solares
    • Y regaló un ejemplar de su libro sobre el tema al Cardenal Maffeo Barberini, amigo suyo a la sazón pero que a partir de entonces (y por diversas razones) empezó a distanciarse de él.
  • 81. Las manchas solares
    • Y Maffeo Barberini fue el Papa Urbano VII y enemigo declarado suyo cuando, veinte años después, alcanzaron su punto culminante las complicaciones de Galileo con la Inquisición.
  • 82. Las manchas solares
    • El descubrimiento de manchas solares (y la realidad de tal descubrimiento era irrelevante) ofendió a los místicos que consideraban al Sol una representación de Dios.
  • 83. Las manchas solares
    • Y algunos empezaron a predicar contra Galileo.
  • 84. Un psicosocial para Galileo
    • Uno de ellos era un fraile dominico que utilizaba, con gran eficacia, una cita de la Biblia sorprendentemente adecuada.
  • 85. Un psicosocial para Galileo
    • Al principio de los Hechos de los Apósteles , Jesús resucitado asciende finalmente a los cielos...
  • 86. Un psicosocial para Galileo
    • ... y sus apóstoles galileos se quedan mirando fijamente hacia arriba, hacia el punto por el que desaparece...
  • 87. Un psicosocial para Galileo
    • Hasta que dos ángeles les hacen volver a sus obligaciones terrenas con una reprensión que empieza por:
    • «Varones galileos, ¿por qué os estáis mirando al cielo?»
  • 88. Un psicosocial para Galileo
    • En latín, las dos primeras palabras de la cita son Viri Galilaei , y el apellido de Galileo era Galilei.
  • 89. Un psicosocial para Galileo
    • En 1613, cuando el dominico pronunció con voz tonante esa frase y la utilizó como bíblica denuncia de los intentos de Galileo por penetrar en los misterios de los cielos, debieron de ser muchos los que se apartaron, estremecidos, del astrónomo reprobado por el ángel.
  • 90. Un psicosocial para Galileo
    • En 1615, el caso de Galileo estaba en manos de la Inquisición, y comenzaba su larga prueba.
  • 91. Las manchas solares
    • Sin embargo, las manchas solares pueden ser explicadas satisfactoriamente.
  • 92. Las manchas solares
    • Su presencia no tiene por qué ser aceptada como una quiebra final de la perfección celeste. Si el Sol es sólo el recipiente de la luz, podría ser imperfecto y estar manchado.
  • 93. La luz y la divinidad
    • Pero la cosa contenida, la propia luz celeste, la primera creación de Dios en el primer día, era algo completamente distinto. ¿Quién se atrevería a negar su perfección?
  • 94.
    • Esa blasfemia se produjo en Inglaterra. En 1666, un lugar y una época mucho más seguros a estos efectos que la Italia de 1612.
  • 95.
    • Y el hombre que pronunció la blasfemia era un hombre piadoso de veinticuatro años llamado Isaac Newton.
  • 96. Anexos
  • 97. ¿Cómo hacer un arco iris?
    • Tienes que hacerlo en un día soleado. Llena con agua un tazón y metes dentro un espejo, entonces el Sol se reflejará en él.
  • 98. ¿Cómo hacer un arco iris?
    • Toma una hoja de papel blanco para que cuando el Sol brille en el espejo se reflecte sobre el papel. Sujeta el papel tan forme como puedas y podrás ver los colores del arco iris.
  • 99. ¿Cómo hacer un arco iris?
    • Cuando la luz atraviesa una gota de agua, se divide en los siete colores principales. Por eso es que vemos un arco iris cuando el Sol brilla sobre muchas gotas de agua.
    http://www.miportal.edu.sv/Comunidad/blogs/renegarcia/archive/2006/10/26/5718.aspx
  • 100. ¿Cómo hacer un arco iris?
    • Y si está nublado? No hay problema tome un CD e ilumínelo con una linterna, que la luz que refleja el CD ilumine un papel blanco.
    http://www.exploratorium.edu/science_explorer/reflecting_rainbows.html
  • 101. Serie_Ciencias Naturales_19_b Leonardo Sánchez Coello Barranca – Perú – Marzo de 2008