jueves, 7 de julio de 2016

Un arco iris para cada uno

¿Por qué se meten los físicos con el arco iris? Ya lo dijo el poeta John Keats, en 1819, cuando le espetó a Isaac Newton que había despojado para siempre al arco iris de su encanto. ¿Cómo cometió
Sir Isaac tal atropello? Mostró con un prisma que la luz blanca está formada por los colores del arco iris. Pero el poeta se equivocó, en dos cosas. Primero, en que observar, experimentar, e intentar explicar los fenómenos de la naturaleza, como hacía Newton, no quita belleza al mundo, sino que se la agrega, en forma complementaria. Además, aunque la ciencia occidental insiste en citar solo europeos en la historia de los avances científicos, esta vez no cantó primero Newton sino dos árabes (que para tranquilidad de los europeizantes vivían en la España mora). Se trata de Abu Alí al-Hasan ibn al Haitzan, conocido como Alhazén, en el siglo X, y su paisano Kamal Farisi (cuyo nombre
completo es mucho más largo todavía). Ellos habían propuesto que lo que percibimos como colores de los objetos son rayos emitidos por la superficie cuando recibe luz blanca. Esto es bien diferente de lo que pensaba Aristóteles, que decía que los colores que percibimos son distintas combinaciones de blanco y negro. Ahora se explica diciendo que de todos los colores que forman la luz blanca, cada super ficie absorbe unos y refleja otros. Los colores que usted ve en la ropa que lleva puesta en este momento son justamente los que reflejan las telas que la forman.

¿Y el arco iris? Aparece en el cielo, cuando pequeñas gotas de lluvia, como prismas celestiales, separan en colores a la luz del sol.

Es decir que para verlo hay que mirar hacia la lluvia mientras tenemos el sol de espaldas (situación tan extraña que explica porqué se deja ver tan rara vez un arco iris).

A veces se pueden ver dos arcos: el más bajo, más intenso, formando un ángulo de 42° con respecto a los rayos del Sol, y que tiene el color rojo arriba y el violeta debajo. Y otro más arriba de ése, formando un ángulo de 52°, concéntrico con el otro, más débil y con los colores ordenados al revés. Y atención que estos ángulos son los de un cono cuyo eje une el centro del arco iris y los ojos del observador.

Habrá entonces otro arco iris (o dos) pasando por los ojos de la vecina, que también se asomó a ver el espectáculo. Ella no verá entonces el mismo arco iris que usted: tendrá uno propio, extendido para ella en un cono de 42° respecto de un eje que pasa por sus ojos. Aunque comenten entre sí «¡qué lindo es!», cada uno estará hablando de su propio arco iris. Una extraña forma de compartir...

Dicen que en condiciones excepcionales, logradas en laboratorio, se han podido ver hasta tres arco iris.

martes, 5 de julio de 2016

Newton, el señor de los anillos

Uno de los grandes cambios conceptuales llegó de la mano de Isaac Newton (1643-1727), que propuso considerar a la luz como formada por pequeños cuerpos que impactan en el ojo y, según su tamaño, producen los diferentes colores. Esta idea le permitió estudiar algunos fenómenos luminosos utilizando las leyes de la mecánica: por ejemplo, la reflexión, como un rebote de pequeños corpúsculos, y la refracción, cuando la luz pasa de un medio transparente a otro, explicada como un cambio en la velocidad de las partículas de luz. No sirvió, sin embargo, para explicar otros fenómenos en los que se observaba cierto comportamiento periódico, como la difracción y la interferencia, en las figuras que paradójicamente se llamaron “anillos de Newton”. Entre los años 1660 y 1690 se conocieron en Europa estos efectos, y también otro, llamado polarización, que no podían ser descriptos en términos de corpúsculos. Todos estos fenómenos pueden ser entendidos proponiendo para la luz un modelo de ondas. Fue este modelo, sin duda generado a partir de concepciones anteriores, que permitió explicar las observaciones de difracción, interferencia y polarización de luz efectuadas hasta el siglo XVII por distintos experimentadores. Lo propuso el astrónomo y físico holandés Christian Huygens (1629-1695), quien planteó una analogía con el sonido, considerando la propagación de la luz como la de una onda. En el caso de la refracción esto se constituyó en un modelo alternativo, ya que la teoría de Newton podía explicarla en términos de corpúsculos. Lo que no podía ser explicado por la teoría corpuscular era la interferencia entre dos haces luminosos, descubierta simultáneamente por los físicos británicos Robert Boyle (1627-1691) y Robert Hooke (1635-1703). Como nota de color digamos que este último fue un científico notable, pero tuvo la desgracia de ser contemporáneo de Newton, que ensombreció con su fama (y otros artilugios) el reconocimiento que merecía, entre otros aportes, por sus avances en la óptica.

LuzVerde Miradas y enfoques sobre la luz
Paula Bergero,nes de Cecilia Von Reichenbach ; Florencia Cabana