Relatos de manwe: Despertar

Aquí dejo el enlace de mi último relato.
Hay un cambio de género con respecto al anterior. Este sería un thriller de ciencia ficción, por catalogarlo de alguna forma.


Despertar

La flecha del tiempo

Nos hacemos mayores. Envejecemos. Todo se debilita y se deteriora. Nada detiene el inexorable “paso del tiempo”.
Desde el Principio, el tiempo ha seguido su curso, eterno, constante e inmutable, sin que nada ni nadie pudiera afectarle, independiente, un testigo invisible de todo suceso.
Un momento. Quietos ahí.
¿Constante? ¿Inmutable? Einstein debe estar removiéndose en su tumba.

Antes de Einstein se creía en un tiempo con un ritmo constante en cualquier lugar del Universo. Un tiempo absoluto e independiente de los acontecimientos que ocurren y de los observadores de los mismos. Así lo afirmaba Newton y así lo confirmaban sus leyes del movimiento. De hecho sus leyes predecían con gran exactitud los movimientos de todos los cuerpos y aún hoy se utilizan para describir las órbitas de los astros y los planetas, por la manejabilidad de sus fórmulas y su gran concordancia con las observaciones. Una concordancia muy alta, pero no exacta, pues estaba equivocado.


En 1905, Albert Einstein cambió para siempre la concepción que teníamos del tiempo, y hoy sabemos que dependiendo de la velocidad del observador que hace la medición, el tiempo puede transcurrir con mayor o menor rapidez. Cuanto mayor es la velocidad del movimiento del observador más lento transcurre el tiempo. El tiempo deja de ser fijo y pasa a ser elástico: relojes idénticos se pueden atrasar o adelantar unos respecto a otros en función de la velocidad de su movimiento. Y aunque esto sea algo contrario a nuestra intuición, estamos seguros de que es así, pues ha sido confirmado infinidad de veces en diversos experimentos.
No existe un tiempo absoluto en el Universo, un reloj cósmico que mida el tiempo real transcurrido entre dos sucesos, sino que el tiempo depende de la velocidad de movimiento, en definitiva, de la energía (el espacio también se transforma con la materia y la energía, pero eso lo trataré en otro artículo) . Esta es una consecuencia directa de la teoría de la relatividad especial de Einstein, y es uno de los mayores logros de la mente humana: no existe un tiempo real, el tiempo es relativo, y diferentes observadores, moviéndose a diferentes velocidades, medirán tiempos diferentes para un mismo suceso.
Lo que ocurre es que para que esas diferencias se hagan notables, la velocidad ha de ser muy alta. Serán más apreciables cuanto más nos acerquemos a la velocidad de la luz, algo que desgraciadamente está muy lejos del alcance de la tecnología actual.

Pero aunque midamos tiempos diferentes, todos los observadores (tú y yo incluidos) coincidimos en la dirección del tiempo. Y ese es el tema central de este artículo.
Puede ser más breve o más extenso, pero parece transcurrir siempre hacia delante. El tiempo fluye desde el pasado hacia el futuro, pasando por el presente. Imaginamos el tiempo como una línea recta, con el pasado en un extremo y el futuro en el otro. Pero, así como en el espacio podemos movernos hacia arriba y hacia abajo, hacia delante y hacia atrás, en el tiempo existe una única dimensión. A diferencia del espacio, que es tridimensional, el tiempo es unidimensional (y posiblemente también unidireccional).

Para describir este carácter unidimensional del tiempo se suele utilizar el término flecha del tiempo, que fue acuñado por el astrónomo británico Arthur Eddington en 1927. Simbolizamos el tiempo como una flecha, apuntando en la que parece la única dirección posible, hacia delante. Esta direccionalidad es un elemento inherente a la naturaleza y a nuestra consciencia.
En el mundo real vemos una copa de cristal que cae de la mesa y se rompe contra el suelo en mil pedazos. La copa en la mesa es el pasado, y los cristales rotos en el suelo, el futuro. Si la flecha del tiempo fuese reversible podríamos lanzar un grupo de cristales al suelo y ver como se recomponen formando una copa. Pero esto no ocurre en la realidad. Por tanto la flecha del tiempo tiene una dirección clara. ¿Por qué?

El físico Stephen Hawking distingue tres flechas del tiempo diferentes y argumenta, utilizando el principio antrópico desde un nuevo enfoque, que sólo en un universo en el que todas apunten en la misma dirección sería posible la existencia de seres inteligentes que se realizaran la pregunta de por qué estas flechas apuntan en idéntica dirección.

La primera es la denominada flecha del tiempo termodinámica, y está basada en la Segunda Ley de la Termodinámica.
Esta ley postula que la entropía de cualquier sistema aislado tiende a aumentar, es decir, cualquier suceso que ocurra en el sistema implica un aumento de entropía. La entropía, a grosso modo, podemos considerarla como el desorden de un sistema, una medida de su homogeneidad, de la distribución aleatoria de sus elementos.
El Universo tiende a maximizar la entropía, a distribuir uniformemente la energía. Por ejemplo, si ponemos en contacto dos trozos de metal, uno caliente y uno frío, el caliente se enfriará y el frío se calentará hasta llegar al equilibrio térmico, es decir, los dos con la misma temperatura. La energía (en forma de calor) se ha distribuido uniformemente, formando un sistema más desordenado. Al principio estaban las partículas con más energía (más calientes) en un lado (el metal caliente) y las que tenían menos energía en el otro (el metal frío), era un sistema ordenado, pero al juntarlos la energía se ha distribuido entre los dos metales, quedando un sistema más homogéneo, más desordenado.
Otro ejemplo sería el de la copa de vidrio: unos trozos de cristal en el suelo forman un sistema más desordenado que unidos formando una copa. Que el desorden o entropía aumenta con el tiempo es algo que puedes comprobar fácilmente dejando de limpiar tu casa durante unos meses.

Al final no es más que una cuestión de probabilidad, pues existen muchos más estados desordenados que ordenados. Imaginad que tenemos un vaso de leche (bolitas azules) y uno de café (bolitas rojas). Si los vertimos en un tercer vaso las partículas de leche y café se distribuirán uniformemente en el nuevo recipiente formando un líquido mezclado (el famoso café con leche). Existe una probabilidad de que todas las partículas de leche queden a un lado y las de café a otro, pero es tan pequeña que el tiempo que habría que esperar para que se diera esa situación sería superior a la edad del universo.

Pues bien, la flecha termodinámica indica que percibimos que el tiempo fluye en la misma dirección en la que aumenta la entropía. Si viviéramos en un universo en el que la entropía disminuye con el tiempo, sería posible lanzar unos pedazos de cristal al suelo y que éstos se recompusieran formando una copa, o veríamos nuestra casa cada vez más limpia y ordenada sin que nosotros moviéramos ni un dedo. Una vez más, esto no ocurre en el mundo en que vivimos.

Las otras dos flechas están estrechamente ligadas a la termodinámica, y en última instancia podrían reducirse a ella, pero tienen algunos aspectos que nos hacen considerarlas separadamente.

La segunda flecha es la psicológica, y tiene que ver con la memoria. Es debida a que percibimos los sucesos y los registramos en la memoria, y esos sucesos pasan a configurar el pasado, mientras que los hechos futuros no los podemos registrar. Así, esta flecha psicológica es aquella por la cual recordamos el pasado y no el futuro. Nuestra memoria está configurada para recordar los hechos vividos y percibir el transcurso del tiempo como un recorrido hacia delante, hacia el futuro.

La tercera y última es la flecha del tiempo cosmológica. Está relacionada con la teoría del Big Bang, según la cual el universo se está expandiendo. Esta teoría supone que hace unos 14.700 millones de años (casi nada), toda la materia y la energía estaban concentradas en un pequeño volumen extraordinariamente caliente y denso. Entonces ocurrió el gran estallido, el Big Bang, y la materia comenzó a expandirse y enfriarse, y no ha dejado de hacerlo desde entonces.
Efectivamente, está más que comprobado que en el universo todo se está alejando de todo, las estrellas y galaxias observadas cada vez están más lejos, y cada vez se alejan más rápido. El universo crece continuamente, se expande, como la superficie de un globo: a medida que lo hinchamos cualquier punto del globo se está alejando del resto.
La flecha cosmológica indica que el tiempo transcurre en la dirección en la que el universo se está expandiendo.

En resumen: percibimos que el tiempo fluye en la dirección en la que aumenta la entropía, en la que se expande el universo y en la que nuestro cerebro registra sucesos del pasado y no del futuro. Y esa dirección es la misma en los tres casos.

¿Qué ocurriría si el universo dejara de expandirse y comenzara a contraerse? ¿Veríamos copas rotas recomponiéndose? ¿O tortillas convirtiéndose en huevos? ¿Nuestras casas estarían cada vez más limpias y ordenadas sin necesidad de nuestra intervención?
Lo cierto es que parece altamente improbable, y suena más a ciencia-ficción que a otra cosa. Y aún tendremos que esperar mucho, pero mucho tiempo, para poder responder a esas preguntas.

Como hemos visto el tiempo es unidimensional, una línea, una flecha que viaja hacia delante a un ritmo personal e individual. Einstein demostró que cada uno de nosotros tiene una línea temporal que depende de la velocidad de nuestro movimiento.
Siendo así, alguien podría viajar a una velocidad tan alta que su tiempo se contrajera mucho, y podría viajar al futuro. Ojo, no a su futuro, pero sí al de los demás.
Según la relatividad, si alguien pudiera viajar al espacio en un cohete a velocidades cercanas a la de la luz durante, digamos un año, al volver, puesto que su tiempo ha transcurrido de forma más lenta que en el planeta, estaría viajando a nuestro futuro, es decir, aquí habría pasado más tiempo que en su cohete. El problema aquí radica en conseguir un medio de transporte que viaje a dicha velocidad, ya que técnicamente hoy por hoy es imposible. Ni de cerca.

¿Y que hay del viaje hacia atrás, hacia el pasado?
La relatividad predice que nada puede viajar más rápido que la luz, pero existe una hipótesis - en caso de que la relatividad fuese incorrecta en ese punto, cosa que no parece probable - según la cual viajar al pasado sería posible si pudiéramos superar la velocidad de la luz.
Si el tiempo se va ralentizando a medida que ganamos velocidad, cabe suponer que al alcanzar la velocidad de la luz el tiempo se detiene. Los fotones, las partículas de la luz, serían intemporales. Por consiguiente, si conseguimos ir más rápido que la luz, el tiempo se revertiría, es decir, viajaríamos al pasado. Sería posible partir en un cohete que viajara a una velocidad superior a la de la luz, y volver antes del despegue. Una idea muy extraña y antinatural, llena de paradojas temporales, pero sin duda una idea muy atractiva.
Si fuera posible, ¿cuántos de nosotros volveríamos atrás en el tiempo para cambiar algo que dijimos o hicimos?
Seguramente todos.
No es necesario que sea algo trascendental, si pensáis un momento recordaréis con facilidad alguna situación en la que cambiaríais algunas palabras pronunciadas por otras más adecuadas, o incluso por un silencio.
Desgraciadamente la flecha del tiempo viaja hacia delante, es una propiedad intrínseca en la propia naturaleza de nuestro universo, y, al menos hasta lo que sabemos hoy en día, es una propiedad inviolable.
Así que ya sabéis, pensad bien lo que decís y lo que hacéis, pues todo apunta a que la flecha del tiempo es irreversible. No se pueden deshacer los hechos consumados, ni desdecir las palabras pronunciadas, incluso las palabras escritas, pues aunque las borremos, una vez han sido leídas ya no se pueden eliminar.

Relatos de manwe: La última noche

La desesperación deviene en locura.


La última noche

La última noche

Medir el paso del tiempo

Felicidades Mayte

“Cumpleaños feliz, cumpleaños feliz, te deseamos todos, cumpleaños feliz”
He aquí la letra de la canción más universal de todas. En diferentes idiomas, pero con las mismas notas, se ha convertido en la canción más popular del mundo.
Para los seres humanos, el cumpleaños se ha convertido en un acontecimiento muy importante y en un motivo de celebración. Todos conocemos la fecha de nuestro nacimiento, la de nuestros seres queridos y la de nuestros amigos. Y los más cotillas - o aburridos, según se mire - hasta la de los famosos de las revistas del corazón.
El concepto de cumplir años, de tener una edad determinada, está tan asumido en nuestro cerebro que lo vemos como algo natural, pero en realidad es un concepto totalmente artificial, es decir, una invención del hombre, nacida de la necesidad de marcar el momento de ocurrencia de un suceso, de medir el paso del tiempo.

Como todo el mundo sabe, la fecha marcada como el nacimiento de una persona - el mío, el tuyo y el de todos - es el momento en que el planeta Tierra se halla situado en un punto determinado de su órbita alrededor del Sol, y cada vez que vuelva a estar en dicho punto - nunca será exactamente el mismo - será cuando celebremos el cumpleaños.
Evidentemente, es mucho más práctico - y breve - decir: “Hola, tengo 34 años”, que: “Hola, desde que existo el planeta ha dado 34 vueltas alrededor del Sol”, pero al final cumplir años no es otra cosa que contar las vueltas completadas alrededor de una estrella amarilla ordinaria - el Sol - mientras viajamos en este vehículo llamado Tierra. El cumpleaños en sí mismo no tiene significado alguno. De hecho, si dos personas nacieran en el mismo instante, una en la Tierra y otra en un planeta con una órbita diferente, por ejemplo Venus, cuando la de la Tierra cumpliera 50 años, la de Venus cumpliría aproximadamente 81, sin embargo el intervalo de tiempo real transcurrido para ambos es idéntico. Han vivido el mismo tiempo, pero cada uno afirmaría tener una edad diferente, pues cada uno mediría el año en base a las vueltas que realizase su planeta.
Los años - y los meses, y los días, y las horas… - no son nada más que una forma totalmente arbitraria de medir el paso del tiempo. Es la que es, pero podría ser otra, e igualmente válida.

Año y día son los nombres que hemos puesto, respectivamente, a la duración del movimiento del planeta alrededor del Sol - traslación - y sobre su propio eje - rotación -. Desgraciadamente no es posible dividir la duración del año en un número exacto de días. Habría sido muy bonito - y significativo - que la duración total de una vuelta alrededor del Sol fuese igual a un número exacto de vueltas del planeta sobre sí mismo, pero no es así, lo que demuestra la artificialidad de los conceptos.
Durante una vuelta al Sol el planeta gira sobre sí mismo 365,24 veces. Es decir, 365 días, 5 horas, 48 minutos y unos 45 segundos. Por eso cada cuatro años tenemos que añadir un día, originando los años bisiestos. Pero ni siquiera con ese “truco” conseguimos ajustar los valores, y el calendario gregoriano - usado de forma oficial en la mayor parte del mundo en la actualidad - tiene previstos otros ajustes a más largo plazo. Cada 100 años nos saltamos un año bisiesto, a excepción de los divisibles entre 400, es decir, los años 1700, 1800 y 1900 no fueron bisiestos, pero el año 2000 sí. Así se consigue minimizar el error a una media de 26 segundos por año, lo que significa que más o menos cada 3324 años - es posible que este dato varíe debido a la desaceleración de la velocidad de giro del planeta sobre sí mismo - habrá que volver a hacer un ajuste de un día. Apuntadlo en vuestros calendarios: aunque le tocaría, seguramente el año 3324 no será bisiesto.

El concepto de año basado en el movimiento de traslación, y el de día basado en el de rotación es algo ampliamente conocido por todos. Nos lo enseñaron en el colegio.
Lo que tal vez no sea tan conocido es la razón del resto de conceptos usados para medir el paso del tiempo. Si explicáramos a un extraterrestre nuestra peculiar forma de contar y dividir el tiempo seguramente nos miraría con gesto incrédulo. Y es que por muy asumido que lo tengamos no deja de ser un batiburrillo de números y conceptos.
Veamos: dejando de lado grandes plazos de tiempo - como milenios y siglos - los humanos contamos el tiempo en años, que se dividen en 12 periodos o meses de 30 o 31 días, excepto uno de 28, que cada 4 años pasa a tener 29. También utilizamos las semanas, que son grupos de 7 días. Los días los dividimos en 24 horas, con una duración de 60 minutos cada una, y con 60 segundos por minuto. Los segundos se dividen a su vez en 10 partes o décimas, luego en 100 o centésimas, y así sucesivamente con partes cada vez más pequeñas.
Casi nada.
¿Y todo esto por qué? ¿No sería mejor algo más sencillo y uniforme?
Las causas son de todo tipo: históricas, socio-culturales, religiosas e incluso matemáticas.
Una de ellas es la utilización de la numeración en base 12 y en base 60. Hoy en día el sistema numérico más utilizado y al que todos estamos acostumbrados es el decimal o de base 10, pero algunas civilizaciones antiguas, como la egipcia y la sumeria, preferían aquellos sistemas por varias razones. Una tiene que ver con la forma que tenían de contar con los dedos de las manos. Nosotros solemos contar con los dedos hasta diez - podemos contar hasta que nos cansemos, pero siempre en grupos de diez - , pero ellos eran capaces de hacerlo hasta sesenta. Veamos esta ingeniosa forma: con el dedo pulgar de una mano contaban las falanges de los otros cuatro dedos. Como cada dedo tiene tres falanges podían contar hasta doce. Y cada vez que contaban doce con esa mano levantaban un dedo de la otra, así podían contar hasta doce cinco veces, o sea, hasta sesenta. De esa forma los números 12 y 60 pasaron a ser considerados como números especiales, convirtiéndose en referencia habitual para todo tipo de mediciones.
Otra razón para utilizar esos sistemas numéricos era que facilitaban mucho los cálculos en el comercio agrícola y ganadero. Partir diez gallinas en tercios o en cuartos tenía su dificultad - si es que las querías vivas -, sin embargo con doce o con sesenta era mucho más sencillo. Hay que tener en cuenta que el número sesenta es el número menor divisible entre 1, 2, 3, 4, 5 y 6.
Algunas de estas mediciones, con el poder de la costumbre, han persistido hasta la actualidad, como la docena de huevos o la medición de los ángulos - una circunferencia tiene 360 grados, o sea, seis veces sesenta - .
O como tener un día de 24 horas. Con esa forma de contar, no es de extrañar que decidieran dividir el día - entendido como las horas de sol - en 12 partes, y por tanto la noche en otras tantas. Después, cada una de estas 24 partes u horas se dividió en 60 partes más, los minutos. Y estos en 60 partes más, los segundos. Así se ha mantenido hasta hoy. La división de los segundos en partes más pequeñas es un concepto moderno, y por eso se utilizó el sistema decimal creando las décimas, centésimas, milésimas…etc.

El origen de las semanas tiene una connotación religiosa conocida por todos, al menos en las sociedades católicas. Ya lo dice la Biblia: “Dios creó el mundo en seis días y el séptimo descansó”.
Aunque la causa real quizá obedezca más a la observación astronómica. Los primeros astrónomos observaron en el firmamento siete cuerpos celestes. Los más evidentes eran el Sol y la Luna. Los otros cinco eran los planetas conocidos en aquella época: Marte, Mercurio, Júpiter, Venus y Saturno. El origen de los nombres de los días de la semana queda más que explicado. El nombre domingo proviene del latín dies dominicus, que significa el día del Señor, pero ya en la antigua Roma se llamaba dies solis, y se ha mantenido en algunos idiomas, por ejemplo en inglés - sunday, el día del Sol -.

La división del año en 12 meses viene explicada por las fases de la luna. Mientras el planeta da una vuelta al Sol, la Luna da aproximadamente 12,5 vueltas al planeta, una cada 29,5 días. Una vez más los periodos no son exactos, así que un año debería durar doce meses y medio. Para tener un número redondo había que decidir entre 12 o 13 meses. Sin duda en la decisión final algo tuvo que ver de nuevo el sistema en base 12, y por supuesto algo de superstición.
Como curiosidad en la Antigua Roma el año se dividía inicialmente en 10 meses. El año empezaba en marzo, y de ahí los nombres de los 4 últimos meses: septiembre, octubre, noviembre y diciembre, pues eran los meses del séptimo al décimo. Una vez más esto no se adecuaba al año completo y hubo que añadir dos meses más: enero y febrero. Y aunque posteriormente se colocaron los primeros, originalmente estaban al final - por eso el día de ajuste en los años bisiestos se coloca en febrero, porque era el último.


Como vemos, la forma de medir el tiempo es una invención del hombre, y se ha ido creando y modificando continuamente en la historia de la humanidad. No le demos más importancia de la que tiene. Es simplemente eso, una forma de medir el paso del tiempo.

El tiempo de vida es un valioso regalo que nos otorga la Naturaleza, pero su duración es finita, y más bien escasa. Precisamente por eso no hemos de obsesionarnos en medir esa duración. No digo que haya que abandonar esas mediciones, pues son muy útiles y absolutamente necesarias, pero no debemos darle tanta importancia al paso del tiempo. Lo primordial no es cumplir años, sino vivirlos intensamente. Debemos concentrarnos en lo realmente significativo, en aprovechar al máximo el tiempo que nos han concedido, sintiendo, experimentando emociones, desarrollando nuevas actividades que nos permitan evolucionar y crecer como personas. Todos somos diferentes, y cada uno debe buscar aquellas experiencias que le hagan sentir vivo, desechando - o minimizando, pues algunas son inevitables - las actividades rutinarias, esas que nos atenazan y ahogan diariamente, de forma que consigamos demostrar que la vida no se limita simplemente a viajar en un planeta alrededor de una estrella, contando cuántas vueltas completamos. La vida es mucho más que eso. Vivámosla.

Relatos de manwe: El collar

Hace poco he terminado un curso de relato breve. En una de las clases nos pusieron como deberes escribir un pequeño relato, con tema y longitud libres. Con el poco tiempo de que dispuse, el resultado no fue el óptimo, pero bueno, es lo que escribí, y así se queda.
A medida que escriba más relatos, los iré colgando, y espero que con más tiempo y dedicación sean mejores que éste, que al fin y al cabo es el primero.
Adjunto el enlace:
El collar

El secreto de la luz (parte II)

El problema fundamental de la luz es conocer su naturaleza. ¿Es un fenómeno ondulatorio o corpuscular? Es decir, ¿está compuesta por ondas o por partículas?
Durante los últimos cuatrocientos años se ha debatido dicha cuestión, con argumentos, teorías y experimentos a favor y en contra de ambas posturas. Hubo épocas en las que predominaba la teoría ondulatoria y épocas en que lo hacía la teoría corpuscular.
Hoy en día, en nuestra visión moderna de la física y de la ciencia, es aceptado comúnmente que ambas teorías son correctas. Se ha asentado en la comunidad científica la idea de la doble naturaleza de la luz. Y es una idea muy arraigada, por extraña que sea. Nuestro sentido común nos dice que una cosa no puede ser dos cosas, o es una, o es otra, pero no las dos a la vez. Sin embargo, todos los experimentos realizados ratifican que la luz se comporta a veces como una onda, y a veces como una partícula.
A esta propiedad, cuyo origen se encuentra en la física cuántica, se le conoce con el nombre de dualidad onda-partícula, y es debida a que determinados fenómenos son explicables sólo si la luz se comporta como una onda, y otros sólo si está formada por partículas. Así, dependiendo de qué tipo de fenómeno estemos intentando explicar, nos interesará considerar a la luz como una onda o como una partícula.

La luz, considerada como una onda, viaja a diferentes velocidades dependiendo del medio por el que se propague (aire, agua, etc…). Esto da lugar a una curiosa propiedad de la luz denominada refracción. La refracción no es más que un cambio en la dirección de la luz cuando pasa de un medio a otro, provocado por el cambio en la velocidad. ¿Y por qué cambia de dirección al cambiar de velocidad? Pues porque existe una ley que le obliga a comportarse así, y es la que dice que la luz, para llegar de un punto a otro, siempre elige el camino cuyo recorrido le ocupe el menor tiempo posible. Veamos un ejemplo para entenderlo mejor: imaginad que sois un socorrista en la playa de Santa Mónica, en Los Ángeles. Sí, la de la serie Los vigilantes de la playa. Así el ejemplo será más ameno. Os encontráis en vuestra torreta de control (punto A), exhibiendo vuestro escultural cuerpo y vuestra piel bronceada. De repente se oyen unos gritos. Un despistado bañista (punto B) se encuentra en apuros en el agua, digamos a unos 300 metros de distancia y a unos 45º desde vuestra posición. Cogéis el salvavidas, ese naranja que siempre llevaban en la serie, y salís corriendo hacia el bañista, tratando de llegar hasta él en el menor tiempo posible. La primera idea es ir directamente en línea recta hacia el bañista, pero puesto que la velocidad corriendo por la arena es muy diferente a la velocidad nadando por el agua, la trayectoria más rápida no sería una línea recta hacia él, sino una línea quebrada. Imaginad que sois más rápidos nadando que corriendo. Lo ideal sería llegar cuanto antes al agua, es decir, seguir una línea recta y perpendicular a la orilla, y una vez en el agua, girar y trazar otra línea recta hacia el bañista. De esa forma recorreríais menor distancia en la arena, donde sois más lentos y más distancia en el agua, donde sois más rápidos. Y precisamente así es como funciona la luz, cambiando de dirección cuando cambia de medio, o sea, refractándose. Por eso parece quebrado un lápiz cuando lo sumergimos en un vaso de agua.

Hemos visto que las ondas (recordemos que la luz se puede considerar como una onda), al cambiar de medio, por ejemplo del aire al agua, o al atravesar un material, desvían su dirección por refracción, pero dependiendo de su longitud de onda se desviarán más o menos: a menor longitud de onda mayor desviación. Así, cuando un rayo de luz blanca (que contiene todas las longitudes de onda) atraviesa un prisma, es desviado por refracción, pero además se descompone en todos los colores (diferentes longitudes), pues cada uno se desvía con un ángulo diferente. Esta propiedad se conoce como dispersión de la luz, y es la responsable por ejemplo de la aparición del arco iris. Cuando los rayos del sol atraviesan las diminutas e innumerables gotas de humedad contenidas en la atmósfera terrestre, éstas actúan como prismas, dispersando la luz en todas sus longitudes de onda, en todos sus colores, formando así el arco iris.
La refracción y la dispersión también son las responsables de que veamos el cielo azul. Los rayos solares, en su recorrido hasta nosotros, chocan con partículas de aire que también actúan como prismas, dispersando la luz blanca en todos los colores.
Los rayos de longitudes de onda larga (rojos y amarillos) casi no se desvían, mientras que los rayos violetas y azules son los más desviados. Éstos varían su trayectoria, y vuelven a chocar con otras partículas, y así sucesivamente, rebotando una y otra vez hasta que alcanzan el suelo terrestre. Así, cuando finalmente llegan a nuestros ojos, no parece que vengan directamente del Sol, sino de todas las regiones del cielo, provocando que lo veamos azulado (no lo vemos violeta porque la luz del Sol contiene más azul que violeta y porque el ojo humano es más sensible a la captación de luz azul).

Otra de las propiedades más interesantes de la luz es su velocidad. Hoy sabemos que es finita, y conocemos exactamente su valor, pero no siempre fue así. Ya en el siglo I d.C. se plantearon si la luz tenía una velocidad determinada. Una de las creencias más antiguas al respecto era que la luz era emitida por el ojo. Siendo así, y puesto que los objetos, incluso los muy lejanos como planetas y estrellas, aparecían instantáneamente nada más abrir los ojos, se llegó a postular que la velocidad de la luz debía ser infinita. Hoy sabemos que no es así.
El ojo no emite luz, sólo la capta; y ni mucho menos ésta tiene una velocidad infinita. Aunque es rápida, muy rápida. De hecho, no existe nada que viaje más rápido que la luz. Su velocidad es la máxima que permite la Naturaleza.
La velocidad de la luz es de unos 300.000 kilómetros por segundo. El valor exacto aceptado en la actualidad, obviando algunos decimales, es de 299.792,458 km/s. Esta es la velocidad en el vacío, y se representa con la letra c, pero cuando viaja por otros medios es algo inferior, dependiendo de las propiedades de dichos medios. Así, al propagarse por el aire la velocidad disminuye un 3%, y por el agua casi un 25%.
Esta fantástica velocidad permite a la luz dar 7,5 vueltas al planeta Tierra en un segundo, y nos hace parecer que su efecto es instantáneo, pero no es así. Para que los efectos sean palpables hemos de mirar a las estrellas. La luz que sale del Astro Rey tarda algo más de ocho minutos en llegar a nosotros. La siguiente estrella más cercana es Próxima Centauri, situada a 4,2 años luz, es decir, que su luz tarda aproximadamente 4,2 años en llegar hasta la Tierra (lo que nos da una idea de la excepcional distancia a la que se encuentra). Y la galaxia más cercana a la nuestra es Andrómeda, cuya luz partió de allí hace alrededor de 2,5 millones de años (algo que supone una distancia que se escapa a nuestra comprensión). Por eso, cuando miramos al espacio, estamos viendo el pasado. Observamos cómo era la galaxia de Andrómeda hace 2,5 millones de años, cómo era Próxima Centauri hace 4,2 años y cómo era nuestro Sol hace 8 minutos.

Estas distancias astronómicas, hacen que otras estrellas sean inalcanzables para el hombre, ya que las velocidades a las que viajan nuestros cohetes están muy lejos de la velocidad de la luz, y serían necesarios demasiados años para aterrizar en algún planeta de otro sistema estelar, suponiendo que exista alguno habitable dentro de nuestra galaxia. Por probabilidad debería haberlo, si no en la nuestra, al menos sí en otras. Pero hablar de colonizar otras galaxias parece hoy por hoy una auténtica quimera (ya hemos visto que la más cercana se encuentra a 2,5 millones de años luz).
Sin embargo existe una posibilidad de atravesar dichas distancias en mucho menos tiempo, y aunque suene a ciencia-ficción no lo es. Para ello nuestra civilización debe conseguir el dominio del Hiperespacio: alcanzar energías que le permitan doblegar, arrugar el tejido del espacio-tiempo, y desplazarse hacia lejanas galaxias a través de otras dimensiones. Pero ése es otro tema…

El Secreto de la Luz (parte I)

Desde los albores de la humanidad, el hombre ha admirado las maravillosas propiedades de la luz, y se ha esforzado continuamente por estudiarlas y comprenderlas.
La importancia de la luz en la vida trasciende más allá de lo imaginable por nuestras mentes, y resulta imprescindible para la propia existencia, pues muy difícilmente sería concebible la existencia de “algo” sin una luz que lo ilumine. Como apunta el Génesis, la luz debió de existir ya desde el Principio: “Y Dios Dijo: Sea la Luz…y la Luz fue".
Pero, ¿qué es la luz? ¿Cómo funciona? ¿Cuáles son sus propiedades? ¿Por qué vemos los objetos? ¿Y por qué los vemos de diferentes colores?

Una posible definición de la luz, que estaría en consonancia con nuestras creencias actuales en materia de física, podría ser esta: la luz es un tipo de radiación electromagnética cuya frecuencia y energía se hallan en el rango visible del espectro electromagnético. Pero para entender esta definición hacen falta unas cuantas consideraciones preliminares.
La luz, como radiación electromagnética, consiste en una onda que se propaga indefinidamente, creando en su recorrido un campo eléctrico y un campo magnético perpendiculares entre sí y respecto a la dirección de propagación. Cada onda posee un espectro electromagnético, algo así como su huella dactilar, que nos permite identificar las propiedades de dicha onda, como su frecuencia, su energía…etc. Las ondas (imaginadlas como olas en el mar), tienen una determinada longitud, que es la distancia entre el máximo de una cresta y el siguiente. Pues bien, esta propiedad, conocida como longitud de onda, es la responsable de que veamos los objetos de diferentes colores.
El ojo humano no detecta todas las longitudes de onda; está diseñado para detectar sólo las que corresponden a determinados valores. Aunque puede variar de una persona a otra, los valores medios están en las longitudes de onda que van desde los 380 a los 750 nanómetros (1 nanómetro es una milmillonésima parte de un metro). Esa sería la franja que conocemos como luz visible. La longitud de onda más corta, por debajo de los 380 nm, no la podemos percibir y es la correspondiente por ejemplo a la luz ultravioleta y a los rayos X. Por encima de los 750 nm tampoco la percibimos, y estaríamos hablando de la luz infrarroja, el radar y las ondas de radio.
En la franja de la luz visible, la que va desde los 380 a los 750 nm (no es necesario que recordéis estos valores, basta con recordar que únicamente visualizamos una determinada franja; de hecho yo he tenido que consultarlos antes de escribirlos), cada longitud de onda se corresponde con un color: las longitudes de onda más largas forman el color rojo, y a medida que van decreciendo, pasamos por el naranja, el amarillo, el verde, el azul, el añil (o índigo), hasta las longitudes más cortas del color violeta.
La superposición de todas las longitudes de onda nos da el color blanco.
La luz que nos llega del Sol es luz blanca, pues contiene todas las longitudes de onda. Pero si la luz es blanca, ¿por qué vemos los objetos de diferentes colores?
Para responder esta pregunta primero debemos considerar por qué los vemos. No ya con determinados colores, sino simplemente por qué los vemos.
La luz, como cualquier onda, tiene una propiedad denominada reflexión. Cuando la luz incide sobre un cuerpo u objeto, éste la refleja, o sea, la devuelve al medio en mayor o menor proporción según sus propias características. Es decir, la luz “rebota” en el cuerpo y llega a nuestros ojos, que la detectan, la transforman en impulsos eléctricos que se envían al cerebro, y éste produce las imágenes, creando la sensación de ver.
Cada cuerpo refleja la luz de una forma particular, según su composición y estructura. Y puede ocurrir que toda la luz sea reflejada, o sólo una parte. Los cuerpos, dependiendo de sus características, reflejan mayor o menor parte de la luz y absorben el resto. Algunos reflejan determinadas longitudes de onda (colores), y absorben otras. Así, cuando la luz blanca (recordemos que contiene todas las longitudes de onda o colores), incide sobre un cuerpo, lo veremos del color cuya longitud de onda se refleje. Por ejemplo vemos los objetos de color blanco porque reflejan todas las longitudes de onda. El negro en cambio es la ausencia de luz, pues no refleja ninguna. Esta es la explicación de por qué los objetos negros, por ejemplo cuando vestimos ropa negra, se calientan más que el resto: porque no reflejan la luz, absorben todas las longitudes de onda.

El proceso completo, un poco a lo bruto, podría ser algo así:
Un rayo de luz blanca parte de la superficie del Sol, viaja a través del espacio hacia el planeta Tierra, recorre los cerca de 150 millones de kilómetros en aproximadamente 8 minutos (en el próximo artículo hablaré sobre la velocidad de la luz), atraviesa la atmósfera, llega hasta la superficie terrestre e incide sobre un cuerpo. Éste absorbe toda la energía de la luz, excepto la longitud de onda de unos 700 nm, que corresponde al color rojo. Casualmente, yo me encuentro observando el objeto en cuestión. El cuerpo refleja dicha longitud de onda, “la luz roja”, y la dirige hacia mis ojos. El rayo atraviesa la lente de mis ojos y forma una imagen invertida sobre la retina. En ella, unas células específicas transforman la luz en impulsos eléctricos que se transportan al nervio óptico. Finalmente, desde allí se envían al cerebro, donde, a través de un complejo mecanismo en el que intervienen millones de neuronas, se descifran las señales y: "¡¡Oh!! ¡Qué ven mis ojos!!¡¡Una delicada y preciosa rosa roja!!"