A diferencia de otras ciencias, la astrofísica no se basa en experimentos preparados cuidadosamente en un laboratorio sino en la observación directa del Universo. Es decir, los astrofísicos trabajan analizando la luz que nos llega de planetas, estrellas, nebulosas y galaxias. La principal herramienta que tenemos en la actualidad para investigar el Cosmos es mediante el estudio de las ondas electromagnéticas que nos llegan de él.
Decimos ondas electromagnéticas en general porque la luz visible; es decir, la luz que captan nuestros ojos es solamente una pequeña parte de todas las ondas electromagnéticas que recorren el Universo. Cada una de estas ondas electromagnéticas viaja a una velocidad constante de 299.792,458 kilómetros por segundo (a nivel práctico se redondea a 300.000 kilómetros por segundo). Esta velocidad es la que comúnmente se denomina velocidad de la luz; es una constante física universal y se denota con la letra c, que seguro que todos hemos visto escrita en alguna fórmula de la física moderna (p.e. E=mc2).
Toda onda electromagnética se caracteriza por lo que se denomina su longitud de onda (λ), que es la distancia entre dos puntos equivalentes de la onda, como en el caso de la figura anterior, entre dos crestas.
La frecuencia es inversa a la longitud de onda; es decir, cuanto menor es la longitud de onda mayor es la frecuencia porque en el mismo intervalo de tiempo pasa un mayor número de ciclos.
Finalmente, la energía que lleva una onda es proporcional a la frecuencia; o sea, una onda de alta frecuencia transporta mucha energía.
Todas las longitudes de onda o frecuencias posibles forman el denominado espectro electromagnético:
Como podemos ver, la luz visible (o simplemente luz) abarca únicamente una pequeña franja del espectro electromagnético comprendida aproximadamente entre las longitudes de onda de los 380 nanómetros, en la frontera con la zona del ultravioleta, hasta los 750 nanómetros próximos al infrarrojo (1 nanómetro = 0,000000001 metros). A esta zona se le suele denominar el espectro visible.
Cuando la onda electromagnética que llega a nuestros ojos es una onda simple, con una longitud de onda determinada, percibimos un color concreto. Si se trata de una combinación de ondas de diferentes longitudes de onda, lo que veremos será una mezcla de diferentes colores.
Y llegados a este punto, tenemos que hablar de la teoría del color y entender por qué vemos los objetos de un color determinado.
La luz que nos llega del Sol y la que producen las bombillas y fluorescentes que utilizamos en la vida diaria es más o menos blanca; y la luz blanca es la suma de todas las longitudes de onda (colores) del espectro visible.
Cuando se ilumina un objeto con luz blanca, algunas longitudes de onda (colores) son absorbidas y otras son reflejadas. Por ejemplo, si iluminamos una hoja de un árbol, ésta refleja el color verde y absorbe el resto, por tanto evidentemente la vemos de color verde. Por la misma razón, un tomate maduro refleja el color rojo y lo vemos de ese color. Cualquier material de color blanco lo vemos así porque refleja todos los colores que componen la luz blanca.
Y si un objeto que refleja solo el color rojo, como el tomate, lo iluminamos con una luz verde se verá negro porque absorbe el color verde y no hay un color rojo en la luz que lo ilumina para que lo pueda reflejar. O sea que no refleja ningún color.
Por tanto, sorprendentemente, podemos afirmar que en realidad la materia no "tiene" color, sino que "se ve" de un color determinado que depende del color de la luz con la que se ilumine.
Afortunadamente, el Sol nos ilumina con luz blanca; lo que nos permite ver un mundo a todo color.
En cambio, si fuera una estrella roja, por ejemplo, veríamos los objetos de colores diferentes; aunque no seríamos conscientes de la diferencia.
Decimos ondas electromagnéticas en general porque la luz visible; es decir, la luz que captan nuestros ojos es solamente una pequeña parte de todas las ondas electromagnéticas que recorren el Universo. Cada una de estas ondas electromagnéticas viaja a una velocidad constante de 299.792,458 kilómetros por segundo (a nivel práctico se redondea a 300.000 kilómetros por segundo). Esta velocidad es la que comúnmente se denomina velocidad de la luz; es una constante física universal y se denota con la letra c, que seguro que todos hemos visto escrita en alguna fórmula de la física moderna (p.e. E=mc2).
Todas las longitudes de onda o frecuencias posibles forman el denominado espectro electromagnético:
Cuando la onda electromagnética que llega a nuestros ojos es una onda simple, con una longitud de onda determinada, percibimos un color concreto. Si se trata de una combinación de ondas de diferentes longitudes de onda, lo que veremos será una mezcla de diferentes colores.
Y llegados a este punto, tenemos que hablar de la teoría del color y entender por qué vemos los objetos de un color determinado.
La luz que nos llega del Sol y la que producen las bombillas y fluorescentes que utilizamos en la vida diaria es más o menos blanca; y la luz blanca es la suma de todas las longitudes de onda (colores) del espectro visible.
Por tanto, sorprendentemente, podemos afirmar que en realidad la materia no "tiene" color, sino que "se ve" de un color determinado que depende del color de la luz con la que se ilumine.
Afortunadamente, el Sol nos ilumina con luz blanca; lo que nos permite ver un mundo a todo color.
Muy buena explicación y buenos ejemplos. Y gracias al sol, por el mundo lleno de color que nos proporciona !!!!
ResponderEliminarLa duda que me queda es porque si la luz es igual para tota la fauna de este planeta, como es que según que especie puede tener percepciones diferentes, seguro que es una causa de la evolución y parte de la biología, de la configuración óptica de cada especie,... o saber que me dejo. Pero si viéramos las cosas con la prespectiva mejorada de otra especie, que cambiaria de la nuestra,... pregunta filosófica.
ResponderEliminarEsta cuestión se escapa de mis conocimientos puesto que se trata de un asunto propio de la biología, o quizás de la anatomía de los diferentes seres vivos. Casi seguro que algunos hemos visto algún documental que trata de enseñarnos cómo ven los perros, los gatos, o cualquier otro animal. Yo creo que todo depende de la sensibilidad a las diferentes longitudes de onda de los conos y bastoncillos que los seres vivos tienen en los ojos, e incluso de cómo el cerebro interpreta las señales que le envían los ojos. También se sabe que hay especies animales que ven un poco en el ultravioleta (como las abejas) y otras en el infrarrojo.
EliminarY si quieres "filosofar" aún más podrías preguntarte: cuando decimos que vemos un objeto de color rojo, seguro que todos vemos el mismo color? Pudiera ser que cada persona ve ese objeto de diferente color pero para cada uno ese color se llama "rojo"?
Genial la intro Jose. Creo que no te va a quedar más remedio que seguir con varios artículos sobre las ondas electromagnéticas. Alguno de ello son las longitudes que no vemos y que llenan el universo, y la extraordinaria información que nos aportan cuando las detectamos con instrumentos científicos.
ResponderEliminarUf !! Menudo trabajo !! Habría que hablar de las ondas de radio y televisión, de las cámaras de visión infrarroja que vemos en las películas, de las lámparas de ultravioletas que algunos usan para broncearse, de los Rayos X, etc. etc.
EliminarPara algunos podría ser un tema de interés científico pero, creo que nos apartaríamos de la temática principal de este blog, que es la astronomía.
Qué alegría que el blog vuelva a tener vida!. Con esta pequeña lectura me siento un poquito "más culta". He entendido perfectamente un concepto en el que simplemente evitaba profundizar porque me parecía árido y aburrido. Qué curiosa la explicación de algo tan básico como es ver, ver la vida. Pero me intranquiliza un poco la idea de que cada uno percibamos los objetos de distintos colores, ya lo habíamos hablado pero ahora que lo entiendo más, me da qué pensar. No te canses de hacernos ver nuestro día a día mucho más interesante.
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