Los mil y un años de la luz

El conocimiento de la luz está relacionado con nuestra forma de pensar y de concebir la naturaleza: qué entendemos por luz, cómo funciona y cuál es nuestra relación con ella. Como parte de la celebración en 2015 del Año Internacional de la Luz, la doctora Ana María Cetto, del Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), hizo un recorrido histórico sobre las diversas teorías de la luz que aparecieron en su momento, durante la conferencia: “Los mil y un años de la luz”.

Hace mil años, en el 1015, se escribió el primer “Gran Libro de Óptica” que consta de siete volúmenes y en el que su autor, el egipcio Alhazen, registró algunas de las observaciones que hizo, entre ellas, que el ojo es un instrumento óptico.

A mil años de dicho acontecimiento, la responsable del proyecto de renovación del Museo de la Luz e integrante del comité internacional para el Año Internacional de la Luz, recordó que aunque ahora estamos concientes de la existencia de la luz –a pesar de nuestra visión y de nuestra propia existencia– los griegos no la concebían si no había alguien que la viera.

Al hablar de la historia de las teorías de la luz se puede destacar que la concepción de la luz ha cambiado; por ejemplo, en la Edad Media se tenía un sentido espiritual de ella, mientras que en el Renacimiento se reconoció el valor teórico y experimental de los instrumentos ópticos, sin olvidar lo que, de acuerdo con la también integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, fue un debate presente en varios momentos de esta historia, la luz: corpuscular u onda.

La investigadora señaló que con las exploraciones a otras tierras los navegantes necesitaron instrumentos: los holandeses se dedicaron a pulir lentes; Galileo Galilei fabricó su propio telescopio pues le interesaba reconocer a los barcos que se aproximaban a Venecia, pero también apuntó su telescopio al cielo y sus observaciones quedaron plasmadas en el libro “El mensajero de las estrellas”.

“Galileo utilizó los aparatos ópticos para hacer nuevos descubrimientos, además probó el valor teórico y experimental de los objetos ópticos, en especial para la astronomía”, apuntó la física durante su exposición en el Auditorio Fósforo del Museo de la Luz.

Ahora bien, la luz visible es una de las formas de la radiación electromagnética, cuando la longitud de onda de la radiación electromagnética está entre 0.4 micras (una micra equivale a la millonésima parte de un metro), que corresponde al color violeta, y 0.8 micras, que pertenece al color rojo, la podemos detectar con nuestros ojos.

Al respecto, Isaac Newton, que estudió las propiedades de la luz, se percató que si se envía un haz de luz blanca a través de un prisma, ésta se descompone en colores que van del rojo al violeta. Por su lado, William Herschel estudió las propiedades de la luz que llega de las estrellas y se dio cuenta que diferentes cuerpos celestes tienen luz de distinto color, y al pasar un haz de luz a través de un prisma y medir con termómetros la temperatura de cada una de ellas identificó la existencia de una luz que no se ve, tal es el caso de la radiación infrarroja que calienta, pero que no pueden detectar los ojos.

La luz: onda y fotón

El debate sobre si la luz tiene propiedades ondulatorias o cuánticas estuvo presente en varios momentos de la historia de las teorías de la luz. El científico Thomas Young realizó experimentos de interferencia de la luz, tomó una fuente de luz y la hizo pasar por una pantalla a la que se le hicieron dos ranuras muy pequeñas y en la pantalla final, en la que se proyecta la imagen, lo que observó fueron bandas oscuras alternadas con bandas claras, lo que para él significó una prueba de que la luz sí es un fenómeno ondulatorio. A pesar de este experimento y sus resultados los científicos del momento no tomaron en cuenta a Young, porque para Isaac Newton la luz estaba compuesta de corpúsculos o partículas.

Posteriormente, el físico e ingeniero Agustine Fresnel desarrolló la teoría detrás del experimento de Young y confirmó teóricamente y matemáticamente que la luz es un fenómeno ondulatorio. Para Albert Einstein la luz presenta propiedades ondulatorias y corpusculares, y a partir de ello desarrolló la teoría cuántica de la luz, que entre otros aspectos nos permite entender cómo interactúa la luz con la materia.

“En la actualidad, se podría decir que la luz no existe sin la materia, porque se origina en algo material y va a dar a algo material; es decir, la materia absorbe, filtra, desvía, refleja y difracta la luz”, sostuvo Ana María Cetto.

La celebración continúa

Para seguir con las celebraciones del Año Internacional de la Luz, y como parte del ciclo “Visiones filosóficas del estudio de la luz”, el 16 de abril  se llevará a cabo la conferencia “El doble comportamiento de la luz en René Descartes” y el 23 de abril “Lo que Galileo dijo de la luz”, la cita es en el Auditorio Fósforo del Museo de la Luz a las 17:00 horas.

Además, en el marco de la inauguración de la exposición temporal “Velocidad Lux”, el 30 de abril a las 12:00 horas se presentará la conferencia del mismo nombre, en la que un artista y un físico abordarán desde su punto de vista el tema de la luz.

(AMC)