La luz es un ingrediente b\u00e1sico de la vida y un factor determinante en toda la naturaleza, as\u00ed que la celebraci\u00f3n durante 2015 del A\u00f1o Internacional de la Luz s\u00f3lo puede ser acogida con afecto y adhesi\u00f3n. Y eso que la de los a\u00f1os internacionales, a base de uso y abuso, es una idea que empieza a estar manida, pues parece que ya hay a\u00f1os internacionales para cada cosa: recordemos, por ejemplo, que el 2008 fue el A\u00f1o Internacional de la patata. Pero en el caso de un fen\u00f3meno con tantas implicaciones en la naturaleza, en la ciencia, en la tecnolog\u00eda, en la cultura y el arte, como es la luz, este a\u00f1o internacional parece m\u00e1s que justificado.<\/p>\n
La vista es uno de nuestros sentidos principales y los fen\u00f3menos luminosos que nos permite contemplar -el sol y el firmamento estrellado, el amanecer y el atardecer, el arco\u00edris y las auroras polares entre una larga lista- han sido sin duda una de las razones por las que la humanidad siempre ha experimentado una ilimitada fascinaci\u00f3n por la luz. Esta juega un papel central en todas las manifestaciones humanas: en la religi\u00f3n, en las artes pl\u00e1sticas, en la arquitectura, en la fotograf\u00eda y en la cinematograf\u00eda. Recordemos, por ejemplo, que Louis Daguerre, inventor del diorama y pionero de la fotograf\u00eda, al referirse a las primeras im\u00e1genes que capt\u00f3, del tipo de las hoy conocidas como daguerrotipos, exclam\u00f3: “He agarrado la luz, he detenido su vuelo”.<\/p>\n
La luz solar determina nuestras vidas. Pr\u00e1cticamente todos los tipos de energ\u00eda en la Tierra tienen su origen, o una estrecha relaci\u00f3n, con la radiaci\u00f3n del astro rey. La luz solar, asimilada en la fotos\u00edntesis, se transforma en plantas, y estas constituyen el alimento b\u00e1sico de muchos animales. La descomposici\u00f3n de las plantas y de otros seres vivos hace miles de a\u00f1os que almacen\u00f3 la energ\u00eda solar en forma de combustibles f\u00f3siles (carb\u00f3n, petr\u00f3leo y gas natural). Los ciclos de la luz solar, ocasionados por los movimientos de rotaci\u00f3n y traslaci\u00f3n de la Tierra, permitieron el establecimiento del calendario por el que la actividad humana se rige y regula en d\u00edas y a\u00f1os.<\/p>\n
La ciencia nunca ha descuidado el estudio de la luz y el a\u00f1o 2015 fue elegido como su a\u00f1o internacional por celebrarse ahora varias efem\u00e9rides cient\u00edficas muy se\u00f1aladas en su estudio. En el a\u00f1o 1015, el f\u00edsico y matem\u00e1tico Alhac\u00e9n, nacido en Basora, escribi\u00f3 un seminal tratado de \u00f3ptica en siete vol\u00famenes en el que sentaba las bases de la \u00f3ptica geom\u00e9trica, describ\u00eda la reflexi\u00f3n y la refracci\u00f3n de la luz, explicaba la formaci\u00f3n de las im\u00e1genes en el ojo humano, estudiaba el origen del arco\u00edris y propon\u00eda la utilizaci\u00f3n de lentes en la c\u00e1mara oscura, un dispositivo que, siglos despu\u00e9s, se revelar\u00eda esencial para el desarrollo de la fotograf\u00eda. En 1815, el f\u00edsico franc\u00e9s Augustin Fresnel, mediante estudios tanto te\u00f3ricos como experimentales, dio el espaldarazo definitivo a la teor\u00eda ondulatoria de la luz. Para sustituir los espejos en los faros mar\u00edtimos, Fresnel invent\u00f3 la lente que lleva su nombre y que hoy recibe numerosas aplicaciones, por ejemplo en los visores de realidad virtual.<\/p>\n
Hace ahora 150 a\u00f1os que el f\u00edsico escoc\u00e9s James Clerck Maxwell formul\u00f3 la teor\u00eda cl\u00e1sica del electromagnetismo deduciendo as\u00ed que la luz est\u00e1 hecha de campos ondulatorios el\u00e9ctricos y magn\u00e9ticos que se propagan por el espacio. Esta teor\u00eda, uno de los puntos culminantes de la historia de la ciencia, condujo a la predicci\u00f3n de las ondas de radio, que fueron detectadas unos a\u00f1os despu\u00e9s por el alem\u00e1n Heinrich Hertz. En 1915 Einstein enunci\u00f3 la teor\u00eda general de la relatividad en la que el comportamiento de la luz en un campo gravitatorio juega un papel esencial. Einstein tambi\u00e9n postul\u00f3 que la velocidad de la luz es invariante en todos los sistemas de referencia y que constituye el l\u00edmite superior impuesto por la naturaleza a todas las velocidades. Adem\u00e1s de su comportamiento como una onda, Einstein se vio obligado a admitir que la luz est\u00e1 formada por cuantos que se conducen como corp\u00fasculos: los fotones. Sorprendentemente la luz se comportaba a veces como onda y a veces como part\u00edcula. Pero, m\u00e1s sorprendente result\u00f3 comprobar que tambi\u00e9n las part\u00edculas, como los electrones, poseen esa misma doble personalidad: a veces corp\u00fasculos y a veces ondas. Este revolucionario concepto de dualidad onda-part\u00edcula, introducido por el franc\u00e9s de Broglie a principios del siglo XX, estableci\u00f3 que no hay diferencias fundamentales entre las part\u00edculas y las ondas, y constituy\u00f3 uno de los pilares b\u00e1sicos sobre el que se elabor\u00f3 la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica.<\/p>\n
En este 2015 tambi\u00e9n se cumplen 50 a\u00f1os del descubrimiento de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de microondas, realizado por los f\u00edsicos norteamericanos Penzias y Wilson, una de las pruebas m\u00e1s s\u00f3lidas de la teor\u00eda del Big Bang que explica el origen del universo. Asimismo, en 1965 el f\u00edsico de origen hongkon\u00e9s Charles Kao llev\u00f3 a cabo los experimentos pioneros para el desarrollo y uso de las fibras \u00f3pticas en telecomunicaciones, por los que le otorgaron el Nobel en 2009.<\/p>\n
Los desarrollos logrados en la ingenier\u00eda de la luz son espectaculares y absolutamente determinantes en las nuevas tecnolog\u00edas en las que est\u00e1 fundamentada la sociedad moderna. Por eso el nombre completo de este a\u00f1o internacional, tal y como fue declarado por la Asamblea General de las Naciones Unidas, es A\u00f1o Internacional de la luz y de las tecnolog\u00edas basadas en la luz. Las tecnolog\u00edas \u00f3pticas son denominadas a menudo fot\u00f3nicas, cuando se desea poner m\u00e1s de manifiesto la utilizaci\u00f3n de las propiedades corpusculares que, en cierto modo, asimilan estas t\u00e9cnicas a las de la electr\u00f3nica. La fot\u00f3nica ha sido considerada por la Comisi\u00f3n Europea como una de las tecnolog\u00edas facilitadoras esenciales en su programa actual para la investigaci\u00f3n y el desarrollo, denominado Horizonte 2020.<\/p>\n
El l\u00e1ser ha sido sin duda una de las mayores herramientas cient\u00edficas inventadas por el ser humano pues ha dado lugar a una interminable serie de aplicaciones entre las que se encuentran impresoras, grabadores y reproductores de discos compactos, comunicaciones por fibra \u00f3ptica, guiado de maquinaria, mediciones ultraprecisas de distancias, hologramas, etc\u00e9tera. Las autopistas de fibra \u00f3ptica se extienden hoy por los continentes y los fondos de los oc\u00e9anos conectando a la mayor parte de la humanidad. Y las aplicaciones m\u00e1s impactantes del l\u00e1ser est\u00e1n a\u00fan por llegar, pues de su desarrollo depende la computaci\u00f3n cu\u00e1ntica que est\u00e1 llamada a revolucionar el mundo de los ordenadores.<\/p>\n
La tecnolog\u00eda de la luz juega hoy un papel crucial en biomedicina. Gracias a estas tecnolog\u00edas se compensan los problemas de visi\u00f3n, se cicatrizan heridas, se obtienen im\u00e1genes m\u00e9dicas de muy alta resoluci\u00f3n, y se realizan operaciones quir\u00fargicas sin sangre o con muy alta precisi\u00f3n (por ejemplo en las intervenciones oftalmol\u00f3gicas y odontol\u00f3gicas). Las t\u00e9cnicas denominadas de optogen\u00e9tica, que se utilizan para controlar procesos en c\u00e9lulas de los tejidos vivos mediante impulsos \u00f3pticos, resultan muy prometedoras en el campo de las neurociencias.<\/p>\n
Las pantallas, los sensores \u00f3pticos y los dispositivos de control remoto han invadido nuestra vida cotidiana, pero la iluminaci\u00f3n artificial sigue siendo una de las tecnolog\u00edas dominantes en hogares y ciudades. El LED, un diodo emisor de luz, se presenta como una alternativa de futuro, pues consume un 80 % menos que las l\u00e1mparas incandescentes y tiene una vida de decenas de miles de horas. Este sistema permite interactuar con m\u00faltiples elementos posibilitando la codificaci\u00f3n luminosa de la m\u00fasica o de alertas y avisos de diferentes clases. Resulta pues comprensible que la invenci\u00f3n del LED fuese reconocida con el Nobel de F\u00edsica del a\u00f1o pasado.<\/p>\n
La naturaleza \u00faltima de la luz sigue siendo hoy un maravilloso misterio ligado \u00edntimamente a las propiedades de las otras part\u00edculas elementales y del espacio-tiempo. Entendida sucesivamente por la ciencia como una onda, una part\u00edcula, un campo electromagn\u00e9tico, un ente dual o un campo cu\u00e1ntico, los cient\u00edficos han puesto su \u00e9nfasis en el estudio del comportamiento de la luz tratando de revelar su naturaleza a nivel conceptual. Pero lo que es m\u00e1s portentoso a\u00fan es que el estudio de la luz desborda desde la ciencia y la tecnolog\u00eda y es parte esencial de las artes, de las culturas y de las religiones. No debe resultar por tanto extra\u00f1o que hacia el a\u00f1o 1917, fascinado por sus extraordinarias propiedades, el propio Einstein se hiciese este loable prop\u00f3sito: “Por el resto de mi vida, voy a reflexionar sobre lo que es la luz”.<\/p>\n
*Astr\u00f3nomo, director del Observatorio Astron\u00f3mico Nacional (IGN) y miembro del Consejo Editorial de El Mundo.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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