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Ulises y la Ciencia

Desde abril de 1995, el profesor Ulises nos ha ido contando los fundamentos de la ciencia. Inspirado por las aventuras de su ilustre antepasado, el protagonista de la Odisea, la voz de Ulises nos invita a visitar mundos fascinantes, sólo comprendidos a la luz de los avances científicos. Con un lenguaje sencillo pero de forma rigurosa, quincenalmente nos cuenta una historia. Un guión de Ángel Rodríguez Lozano.

La pantalla mágica.

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La historia que les voy a contar es verídica. Me sucedió cuando contaba apenas con unos seis o siete años. Entonces yo vivía en La Garrovilla, un pequeño pueblo de Extremadura, al oeste de España, en una vieja casa de tejas árabes, con ventanas de marco de madera adornadas con geranios y claveles. Mi habitación, situada en la parte de atrás, daba a un patio con un enorme limonero.

Allí había tantas cosas con las que entretenerse que no conocía el aburrimiento. Por eso, me rebelaba contra la costumbre de dormir la siesta después de comer. Un día, acaté a regañadientes la orden de mi madre, pero, como signo de rebeldía contra la tiranía de la siesta, me fui a la cama con el firme propósito de no dejarme vencer por el sueño. Poco a poco, mis ojos se fueron acostumbrando a la oscuridad y, como por la ventana de la habitación se colaba algo de luz procedente del patio, fui distinguiendo los objetos que me rodeaban. Cuanto mas tiempo pasaba, mejor veía… En un momento dado, desde fuera llegó a mis oídos el ruido apagado de unos pasos que cruzaban el patio. Fue entonces cuando, en la oscuridad de mi habitación pude observar algo curioso: a medida que el visitante cruzaba el patio, una sombra parecía desplazarse por la pared que había frente a mi ventana.

Con las pupilas totalmente dilatadas me quedé mirando la pared. Era todo muy tenue, pero allí había una secuencia de luces y sombras que parecían tener información de lo que ocurría fuera. El visitante volvió a cruzar el patio y entonces… ¡lo vi! No era una sombra, era la imagen de la persona pero… ¡andaba cabeza abajo! Forcé la vista un poco más y comencé a distinguir más objetos: El limonero, también al revés, mostraba con toda claridad los limones amarillos,…. Como por arte de magia, todos los objetos del exterior se fueron haciendo presentes, lo que sucedía en el patio estaba reflejado allí pero… todo estaba cabeza abajo ¿Cómo era posible?

No sabía qué pensar, parecía cosa de magia pero, por otra parte, lo que veía representado en la pared eran cosas reales. Intrigado, me levanté y fui a tocar la pared con mis manos. Para mi sorpresa la mano proyectó una sombra sobre la pantalla ¡era como en el cine! Despacio, fui separando la mano de la pared en busca del origen de aquella escena. La sombra crecía a medida que me acercaba a la ventana hasta que la todo desapareció. Subí y bajé la mano y descubrí que el origen era un pequeño orificio por el se colaba débilmente la luz.

Pasó mucho tiempo hasta que descubrí la causa de aquel fenómeno. En el fondo, la imagen que yo observé aquel día sobre la pared podía ser explicada con una de las teorías más antiguas que existen sobre la naturaleza de la luz. La inventó el sabio Isaac Newton y, como yo, él también utilizó una habitación oscura para hacer sus experimentos. En 1666, el sabio, se encerró en una habitación, hizo un agujero en la persiana, y dejó que un rayo de sol penetrara por él hasta incidir oblicuamente sobre la cara de un prisma triangular de cristal. El rayo se dobló al entrar en el vidrio, y se dobló aún más al salir por otra cara del prisma hasta incidir en una pantalla blanca. Para sorpresa del investigador, en lugar de obtener un punto blanco, apareció una línea en la que se sucedían los colores del arco iris: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. A la vista de los resultados, Newton dedujo que la luz blanca es en realidad una mezcla de todos esos colores. Propuso que cada color esta formado por pequeñísimos corpúsculos, imposibles de distinguir individualmente, que se mueven como las balas de un fusil.

La teoría corpuscular de Newton es más que suficiente para explicar lo ocurrido en aquella tarde de siesta. Los rayos de luz procedentes de cada uno de los objetos diseminados por el patio pasaban por el estrecho orificio de la ventana e iban a parar a la pared de la habitación. Los objetos situados a mayor altura lanzaban sus rayos hacia abajo y los más bajos viajaban hacia arriba hasta chocar con la pared tras pasar por el agujero. Por eso las imágenes se veían al revés. Lo mismo sucede en las cámaras fotográficas, en ellas se crea artificialmente un orificio, con el diafragma, de manera que la imagen del exterior quede proyectada, antiguamente sobre una película y ahora sobre el sensor de imagen.

La teoría de Newton sirve para explicar los colores que pude ver en las imágenes de mi habitación infantil. Cuando los rayos del sol inciden sobre un objeto, un limón, por ejemplo, llegan hasta él, mezclados en forma de luz blanca. Sin embargo, el limón no es blanco sino amarillo ¿Por qué al incidir luz blanca sobre un objeto lo vemos de otros colores? Es fácil de comprender si pensamos que los corpúsculos que componen la luz, los fotones, pueden ser absorbidos, como lo haría una bala disparada sobre la madera, o pueden rebotar y cambiar de dirección. Un objeto capaz de absorber todos los fotones de la luz es negro, no devuelve nada que pueda ser visto. Un objeto que absorbe fotones de manera selectiva, por ejemplo, uno que absorbe todos los colores excepto el amarillo, tendrá, para nosotros, color amarillo. Eso es lo que ocurre en la cáscara de un limón maduro. Al ser rechazados, los fotones amarillos pueden continuar su camino y llegar hasta nuestros ojos, por eso vemos el limón de ese color.

En una cámara fotográfica digital, el sensor de imagen (CCD) está compuesto por millones de pequeños semiconductores de silicio, que forman una pantalla de pequeñas dimensiones sobre la que chocan los fotones de la luz. Cada semiconductor detecta un punto de luz y lo transforma en información que servirá para dibujar un píxel, o punto, en la imagen. La pared de mi habitación de niño es, en una cámara fotográfica, el sensor de imagen. En la pantalla de mi infancia había infinitos puntos pero en una cámara fotográfica no es necesaria tanta información, no obstante, ahora, cualquier niño puede tener una cámara digital con millones de puntos (megapíxels). Yo también tengo una y, cuando aprieto el disparador para captar una imagen, siempre recuerdo aquella lejana tarde de siesta en la que descubrí la magia de la luz.

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