Un Quantum De Divulgación

¿Saben que en ocasiones sufro de discriminación? Generalmente uno asocia la discriminación hacia las niñas embarazadas, viudas, variantes a la heterosexualidad, el sobrepeso, etc. En mi caso es por algo muy peculiar y es por buscar la veracidad de las cosas, entiendo que hacer preguntas cuestionando, ciertamente hace que suenen menos interesantes las historias fantásticas y por ello he aceptado que sea relegado de ciertas platicas (y en ocasiones me autorelego), sin embargo, confesaré que eso de hablar de apariciones no me es ajeno y tan es así que no teniendo la mirada acusadora de los demás me atrevo a escribir en estos espacios etéreos del internet. Tal como dice el titulo, estudié algo de Física a nivel profesional, sé que ésto sorprendera a algunos, pues seguramente sólo me conocen vagando por ahí con mi yoyo y se llevan la idea de que me dedico a malabarear en los semáforos para subsistir (que dadas las circunstancias del país es algo muy tentador), como sea, mi medio de subsitencia es lo de menos, en realidad, hago el comentario de mi formación para decir que escribiré sobre Espectros intentando un camino algo más justificado a esa tenedencia general a abordar estos temas en forma tan misteriosa.

Evitando desviarme del camino haré una presición, Espectro significa Aparición, esta definición regularmente esta asociada a la presencia de entes sobrenaturales que a falta de quehacer en el más allá (sea lo que sea el significado de más allá) se dan un paseo por zonas con poca iluminación o muy solitarias, de hecho, parecen tener predilección por visitar a individuos temerosos, con poca formación científica (¿a que se debera ésto?) o en periodos de duelo. La noción de Espectro va más allá (¡No al más allá!) de ese concepto poco útil recien explicado, la noción que trataré de compartir es la iniciada por quién considero el mejor Físico de todos los tiempos, Sir Isaac Newton, él asoció esta palabreja con la Aparición de colores que sucede al hacer pasar un haz de Luz blanca por un prisma triangular, esta observación parece muy normal hoy en día pero para la época de Newton (aprox. 1670) esto era algo un tanto ajeno, a esa aparición que podemos ver le llamamos Espectro Visible (¡porque se ve!).
 Supongo que la mayoría sabe que este fenómeno pasa porque la Luz blanca esta constituida por los colores que vemos emerger y que el prisma es un medio que hace la descomposición, en esto, resulta obvio que reintegrando los colores recuperaremos la Luz blanca. La Luz es una Onda-Partícula (esa tema lo abordaré en otra ocasión), pero de momento y para no hacer esto complicado,  adoptaré una visión clásica y ortodoxa para explicar alguna de sus características, es decir, tomaré a la Luz como una manifestación puramente Ondulatoria. Una Onda es una Perturbación que se Propaga, como Pertubación entendemos una Modificación  en una Propiedad Física (Posición, Temperatura, Presión, etc.) y la noción de se Propaga lo asociamos a que es Dinámica (que cambia en el tiempo). La idea de Onda no es ajena y la observamos cuando en un recipiente que contiene agua lanzamos algo en su interior (el Movimiento Colectivo del agua es una Onda) o cuando alguién grita (el Sónido es una Onda).

¿Si la Luz es una Onda?, entonces, ¿en qué medio se mueve?, creo que es notorio que en medios Transparentes (incluyamos Semitrasnparentes y sorprendentemente también a los opacos) como lo son el agua, el aire, el vidrio, etc., sin embargo, donde puede haber confusión es en entender cómo hace la Luz para viajar en el Vacío. El problema es que asociamos un movimiento Ondulatorio a un movimiento  de materia y realmente no siempre es así, este malentendido hace natural pensar que la Luz pueda viajar en un Medio Material y nos resistimos aceptar a que viaja en el Vacío. Cambiaré un poco secuencia del tema, sabemos que la materia esta constituida por partículas elementales, por mencionar unas de estas, les recordaré a los Electrones, Neutrones, Protones, Positrones, Quarks, etc. Algunas de estas partículas manifiestan una característica llamada Carga Eléctrica, la cual, por el simple hecho de existir, inunda "TODO" el espacio de algo que nombramos como Campo Electromagnético (lo explicaré más a detalle en otra ocasión), este campo, se presenta como solo Eléctrico si la distribución de Carga es Estática (quieta) y se complementa Magnéticamente si la Distribución de Carga es Dinámica (se mueve). Retomando el tema principal, sí el espacio (con o sin materia) sufre una Perturbación Electromagnética que se Propaga, entonces se tiene una Onda Electromagnética, la cual puede viajar en el Vacío naturalmente por el simple hecho de estar asociada a un Campo Electromanético que esta en "TODO" el espacio. Dentro de todas las posibles Ondas Electromagnéticas, hay un conjunto en particular que el ojo humano puede detectar, se le llama Espectro Visible (Luz), ¡¡¿no es maravilloso?!!.
Las Ondas en general se caracterizan por tener, Amplitud, Longitud de Onda y Frecuencia, pensando en una Onda típica, la Amplitud se identifica con la mitad del valor que hay entre el cambio máximo y mínimo en la Perturbación, la Longitud de Onda se identifica como el tamaño que tiene el bloque más pequeño de la Onda, entendiendo como bloque a una sección que al ser tomada y repetida (pegada) consecutivamente (bloque tras bloque) reproduce a la Onda, mientras que la Frecuencia se identifica con el número de bloques que pasan por cierto punto en un segundo (que tan rápido cambia en un punto), curiosamente Frecuencia y Longitud de Onda no son independientes, pues si se multiplican entre sí, se obtiene la Velocidad de la Onda (aclaro que hablo de Ondas puras). Es de particular importancia la Frecuencia pues se relaciona con la Energía que trasnporta la Onda, recordemos que la Energía es una cantidad sagrada en la Naturaleza, a más Frecuencia de la Onda mayor Energía en la misma, obviamente, a menos Frecuencia menor Energía estará contenida (suponiendo una misma Amplitud en la comparación), en el caso del Espectro Visible, curiosamente, el ojo distingue a cada Frecuencia de una Onda como un Color en especifico.
Recordando al Prisma, ¿saben por qué se separan en ese orden?, cuando una Onda en su camino cambia de medio (se encuentra con una Frontera), suceden alguna o algunas de tres cosas a) Se Refleja, b) Se Absorbe (convirtiendose en calor u otra forma de Energía) y/o c) Se Refracta (pasa de un medio a otro cambiando de dirección), aclararé esto con algunos ejemplos, si sólo se Refleja estamos en el caso de un Espejo Perfecto, si sólo se Absorbe estamos frente a un material llamado "Cuerpo Negro" y si sólo se Refracta estamos frente a una idealización (que yo sepa, no pasa), en general, lo más común es que pasen las tres cosas simultáneamente, es decir, parte de la Onda se Refleja, parte se Absorbe y parte es Refractada. Enfocándonos sólo en la Refracción del Espectro Visible, la desviación sufrida dependerá de la Frecuencia de la onda, a mayor Frecuencia habrá una mayor desviación, así, el violeta sufrirá una mayor desviación que el Color rojo, porque le corresponde una mayor Frecuencia (ver figura anterior), así, cuando la Luz Blanca llega a la frontera del Prisma la Refracción hará que cada Color (Frecuencia) tome una ruta diferente y entonces llega ese éxtasis de color a nuestros ojos.
 Ahora, ya sólo comentaré que el Espectro Visible corresponde sólo a una porción de una gran familia llamada Espectro Electromagnético, por lo que obviamente hay muchos más Espectros, espero darme tiempo para escribir de ellos, pero no lo aseguro, algo que si haré, será  retomar esto para discutir algunos fenómenos bastante interesantes. Anexaré lo siguiente para finalizar:
1.-El ojo Humano es un sensor de ciertas Ondas Electromagnéticas, ¿los ojos de otros animales detectan menos o más que los nuestros?
2.-¿Podrías identificar en tu vida cotidiana algunos de los fenómenos que se mencionarón?
3.-Los Colores son fascinantes y hay quienes le dedican su vida a investigarlos, si te llama la atención ésto, tal vez deberías buscar algo sobre esa rama de la Física llamada Colorimetría
4.- ¿Sabías que existen los llamados Colores Imaginarios?
5.-¿Sabías que muchas de esas apariciones fantasmales tan populares se explican científicamente mediante los comportamientos recien vistos?


Autor del Texto:
Mtro. en Ciencias Julio César Hernández Jiménez
Docente en el Colegio de Ciencias y Humanidades (Plantel Sur), UNAM