Siguiendo la huella de Newton
Según sus biógrafos, Isaac Newton decidió regresar a su casa familiar en Lincolnshire para salvarse de una epidemia de peste bubónica que amenazaba a Inglaterra. Newton, para ese entonces, era estudiante de la Universidad de Cambridge. Durante el año y medio que pasó allí estudió y llevó a cabo sus estudios sobre la luz. Newton era estudioso del filósofo francés René Descartes, este filósofo fue el primero que dio verdaderas luces sobre la naturaleza de la luz, pero fue Newton el que llevó este estudio a un nivel matemático elegante y preciso.
Descartes era un observador nato como todo filósofo-científico, había analizado la luz cuando atravesaba un prisma, la luz solar formaba un espectro cromático igual al del arco iris, Descartes llegó a la conclusión que el prisma operaba una trasformación en la luz y que los colores dependían de su grosor Newton no estaba de acuerdo con esa conclusión y realizó su famosa demostración con un prisma y un rayo de luz solar, previa utilización de una lupa para hacer converger un haz de luz a través de un orificio, colocó una pantalla delante en la que se proyectaría la luz saliente. Descubrió que la luz blanca cambiaba de dirección y se descomponía en rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta. Pero recordemos que no se tenían los elementos necesarios, me refiero a tecnología para profundizar el experimento.
Sabemos que el color es una forma de vibración, podemos hablar así de la vibración del rojo o el verde. El prisma descompone la luz solar en múltiples colores o vibraciones, pero con nuestros sentidos imperfectos, sólo detectamos los colores primarios. Si tuviéramos un sentido de la vista casi perfecto, supongamos por un instante esa condición, podríamos ver todo ese amplio espectro de la luz, cosa imposible por cierto. Newton uso por primera vez la palabra espectro en 1671 al describir sus experimentos en óptica. Newton observó que cuando un estrecho haz de luz solar incide sobre un prisma de vidrio triangular con un ángulo, una parte se refleja y otra pasa a través del vidrio, mostrando diferentes bandas de colores. La hipótesis de Newton era que la luz estaba hecha por corpúsculos (partículas) de diferentes colores y que la diferencia en los colores era debido a la diferencia de velocidades de cada uno de ellos, de modo que en un medio transparente, la luz roja era más veloz que la luz violeta. El resultado es que la luz roja se doblaba (refractaba) menos que la luz violeta cuando pasaban a través del prisma, creando el espectro de colores.
Newton dividió el espectro en siete colores llamados rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul , añil y violeta. Imaginó que eran siete colores por una creencia procedente de la antigua Grecia, de los sofistas, que decían que había una conexión entre los colores, las notas musicales, los días de la semana y los objetos conocidos del sistema solar. El ojo humano es relativamente insensible a las frecuencias índigo y algunas personas no pueden distinguir del añil al azul y al violeta. Por esta razón algunos comentarios, incluidos el de Isaac Asimov, han sugerido que el añil debería dejar de ser tomado como un color entre el azul y el violeta.
Ahora se acepta generalmente que la luz esta compuesta de fotones (que tienen algunas de las propiedades de una onda y algunas de partícula) y que toda la luz viaja a la misma velocidad en el vacío (velocidad de la luz). La velocidad de la luz en un material es menor a la misma en el vacío y la proporción de velocidad es conocida como el Índice de refracción de un material. En algunos materiales, conocidos como no dispersivos, la velocidad de diferentes frecuencias (correspondientes a los diferentes colores) no varía y así el índice refractario es constante. Sin embargo, en otros materiales (dispersos), el índice de refracción (y así su velocidad) depende de la frecuencia acorde con una relación de dispersión. Los arco iris son un ejemplo ideal de refracción natural del espectro visible.
Por principio, el color es una percepción en el órgano visual de quien lo contempla. Y esta percepción se da gracias a la luz, que es una porción de la amplia gama de energía que el sol irradia constantemente. Podemos ver las cosas que nos rodean, y apreciar su color porque éstas emiten luz (cuerpos luminosos) o reflejan la luz que reciben (cuerpos iluminados).
El color es lo que vemos cuando llega a nuestros ojos la luz reflejada por un objeto. Todo cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas de luz y refleja las restantes. Existen numerosas fuentes emisoras de luz (el sol, las lámparas fluorescentes, incandescentes, el fuego, etc.) y cada una afecta considerablemente la manera en que percibimos los colores.
La más importante de las fuentes de luz es el sol. La luz del sol está formada por un amplio espectro de radiaciones que se agrupan en un espectro continuo que comprende desde longitudes de onda muy pequeñas (1 picómetro = 1pm, equivale a la billonésima parte de un metro) hasta longitudes de onda muy grandes (de más de 1 kilómetro).
Cada longitud de onda visible define un color diferente. El ser humano tan sólo es capaz de visualizar un subconjunto de las longitudes de onda existentes: las que van desde 380 nanómetros (1 nanómetro equivale a una millonésima de milímetro), que corresponden al color violeta, hasta los 780 nanómetros, que corresponden al color rojo . A esta porción de colores que vemos, se le llama espectro visible.
Dependiendo de la persona y las condiciones del entorno, el ojo humano es capaz de percibir hasta cerca de un millón de colores. La suma de todos los colores (longitudes de onda) da como resultado la luz blanca, siendo el color negro u oscuridad la ausencia de colores.
Newton fue el precursor de los grandes pensamientos, manejó con maestría la matemática. Contribuyó con la física y el pensamiento académico como ningún otro ser humano. Newton dejó una biblioteca extensa, incluso estudió con pasión la alquimia, esos textos se perdieron, posiblemente se quemaron, o los quemaron, recordemos que estudiar estos temas era peligroso, por el poder de la Iglesia Católica que pensaba, incluso en esta época, que estudiarlos era y es demoníaco. Newton y su pensamiento sobreviven, porque transitan en hombro de gigantes.
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| Sobre el Autor: |
| Sergio Delgado |
| Soy matemático, escribo artículos de ciencia y sobre problemas sociales |
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