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Domingo - 25.Junio.2017

Estás en: Física

El termómetro como descubridor de la belleza

(20/10/2014)

Autor: Ambros

Una de las características básicas de la ciencia es la curiosidad. Los científicos suelen ser personas enamoradas de nuestro fascinante universo. Y no les basta con disfrutarlo tal y como lo vemos. Necesitan más. Necesitan estudiarlo para comprender todo lo que nos estamos perdiendo con nuestros limitados sentidos. Desde los diminutos organismos que solo conocimos tras inventar el microscopios a los fascinantes mundos que el telescopio descubrió dentro de nuestro sistema solar. Es una actitud que no suele ser bien comprendida. Como ejemplo tenemos el famoso poema de  Walt Whitman, “When I Heard the Learned Astronomer”. Una traducción seria:
 
Cuando escuché al astrónomo erudito;
Cuando las pruebas, las figuras, se listaron en columnas ante mi;
Cuando me mostraron cartas y diagramas, para sumarlos, dividirlos y medirlos;
Cuando sentado escuchaba al astrónomo dando su clase entre tantos aplausos en el salón,
Cuan inexplicablemente pronto me sentí cansado y enfermo;
Hasta levantarme  y escabullirme a vagar por mi cuenta
En el aire místico y húmedo nocturno, y de vez en vez,
Observaba en perfecto silencio a las estrellas.
 
Un poema muy conocido pero creo que transmite un mensaje equivocado. Muchos científicos han demostrado que, al estudiar la naturaleza, encontramos mucha belleza escondida hasta ese momento. William Herschel fue uno de estos científicos y realizó grandes aportaciones al conocimiento de su época. Miró hacia lo diminuto, analizó el coral y descubrió que no era una planta sino algo totalmente diferente. Miró al cielo y allí descubrió el planeta Urano y varias lunas de Saturno. Compuso sinfonías y conciertos que hoy en día son fáciles encontrar en la red. De entre todas sus aportaciones, hay una que siempre me ha gustado especialmente. Apoyándose en los hombros de un gigante como Isaac Newton, Herschel estudió el arco iris, uno de los fenómenos naturales más hermosos. Y, al hacerlo, descubrió que había mucho más que lo que nuestros ojos veían.
Todo empezó con un prisma de vidrio y Sir Isaac Newton. Hasta 1660 era muy poco lo que se conocía sobre la naturaleza de la luz. Newton cambió esta situación con un experimento muy sencillo. Hizo pasar un haz de luz a través de un simple prisma de vidrio lo que proyectó un arco iris sobre una superficie cercana. El arco iris paso de ser un pacto entre Dios y el hombre o un caprichoso prodigio natural a tratarse como un fenómeno físico reproducible a voluntad. Y seguía siendo precioso una vez comprendido. Newton recogió sus conclusiones en el tratado “Optiks, a Treatise of the reflexions, refractions, inflexions and colours of light”. Durante 140 años, esta imagen fue disfrutada pero no estudiada.
Entonces llego Herschel y su golpe de genio. Herschel, como todos, sabía que la luz solar calentaba los objetos que iluminaba. Pero dado que la luz podía dividirse en distintos colores, se interesó por analizar cómo cada uno de ellos calentaba un sencillo termómetro.
 
Termómetros y radiación infrarroja
 
Para su sorpresa descubrió que al situar el termómetro más allá de la zona roja,  donde no  incidía ninguna radiación visible, la temperatura también aumenta. Las conclusiones eran revolucionarias, ¡había un componente invisible en la luz solar! Una paradoja sorprendente pero indiscutible a la vista las pruebas.  Un pequeño error experimental hizo que no todas sus conclusiones fuesen correctas pero el dato fundamental, que existía una nueva radiación invisible para nuestros ojos  era cierto. Un año después, el físico alemán Johann Wilhelm Ritter descubrió que más allá del violeta, también existía una radiación invisible que era capaz de oscurecer un papel impregnado en sales de plata. Ahora las conocemos como radiación infrarroja y ultravioleta, respectivamente
Herschel llamo a esta nueva radiación “rayos caloríficos” ya que era el primer efecto que descubrió en ella. Aunque no lo supo, fue muy afortunado al encontrarla. Este experimento utilizaba un prisma de vidrio transparente a la luz solar tal y como nosotros la vemos. Pero eso no garantizaba que fuese transparente a la radiación infrarroja. Podía ser opaco al igual que un cristal de colores no permite el paso de parte de la luz solar. En ese caso, el prisma habría bloqueado esta radiación que no habría aparecido en el espectro producido. De hecho, la mayoría de la radiación infrarroja es bloqueada por un vidrio común o un plástico transparente. Por suerte, el prisma utilizado también era parcialmente transparente a los rayos infrarrojos, especialmente los más cercanos al color rojo.
Las aplicaciones de la visión en el rango infrarrojo o ultravioleta son enormes y darían para muchas anotaciones como esta.  Pero el tema de hoy no son esas aplicaciones sino la belleza que nos muestran. Gracias a nuestra tecnología de visión infrarroja podemos elevar la vista a las estrellas y ver objetos antes invisibles para nuestros ojos. Por ejemplo, una Vía Láctea con millones de nuevas estrellas habitualmente ocultas entre nubes de polvo y, por tanto, invisibles fuera del rango infrarrojo.
 
Imagen en infrarrojo del centro de la Via Lactea. Fuente: Spitzer Space Telescope
 
Ni siquiera tenemos que irnos tan lejos. Con el tiempo, descubrimos que los animales no utilizan las mismas frecuencias que nosotros para ver. En concreto, es habitual que algunos insectos como las abejas utilicen la radiación ultravioleta. Eso significa que los hermosos colores de las flores son muy diferentes para ellos. No he podido conseguir buenas imágenes libre de derechos de autor pero en Internet hay diversas galerías que comparan fotografías con flores al natural y en el espectro ultravioleta. No os perdáis algunos ejemplos como la Oenothera biennis o la Potentilla Anserina . Perderse esa belleza porque se encuentra fuera de nuestros limitados sentidos es tan absurdo como negarse a leer un libro porque fue escrito originalmente en otra lengua. Y en ese camino, la ciencia y la tecnología son nuestros imprescindibles traductores.

 

Esta anotación fue publicada originalmente en el Cuaderno de Cultura Científica, un blog de la cátedra de cultura científica de la UPV/EHU
Etiquetas: física, historia
Autor: Ambros
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Comentarios




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Píndaro Martín el 23/10/2014:

Enriquecedor, inspirador y hermosísimo. Me ha encantado.

Interesante

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