INTRODUCCIÓN

El hombre sumergido en las tinieblas de la noche, que ha descansado de sus trabajos y penalidades, abre los ojos al placer más brillante cuando las horas del día se deslizan al descorrer el velo de la naturaleza; todo parece que recobra una nueva existencia en el gran teatro del mundo, al adornarse la Tierra con los brillantes colores de la luz, cuya belleza deslumbra nuestros ojos...

Wenceslao Barquera, Física de la luz, Imprenta de María F. de Jáuregui, México, 1809.

Estas palabras, escritas por un ilustre divulgador científico de la Nueva España, son vívido reflejo de las ideas y sentimientos que la luz ha logrado despertar en el hombre. La luz ha sido motivo de las más bellas y variadas expresiones. Desde siempre la humanidad ha vivido atraída por los fenómenos luminosos, ha jugado y experimentado con ellos, ha buscado entenderlos y ha hecho uso de ellos. A través de esa singular ventana que son nuestros ojos, la luz nos ha permitido conocer y entender mejor el mundo y apreciar su belleza.

Hoy día entendemos que para el fenómeno de la visión se necesita la combinación de dos elementos. El primero de ellos es la luz, que es una entidad física con propiedades muy particulares, y que existe independientemente de que nosotros la veamos. El otro es el ojo, que es sensible a la luz y transmite al cerebro la información captada al absorber la luz. Este libro estará dedicado al primer aspecto, que comprende la luz misma y una variedad de fenómenos físicos asociados con ella, los llamados fenómenos ópticos. El estudio de la visión y del funcionamiento del sistema visual en los animales y en el hombre comprende en sí mismo material tan vasto e interesante, que ameritaría al menos todo un libro aparte. Hemos de admitir también que en este texto sólo ocasionalmente se hace mención de algunos aparatos ópticos, sin entrar en el detalle de su construcción o su funcionamiento; el amplio e interesante tema de la instrumentación óptica daría material para otro libro más.

La primera intención de este texto es ayudar al lector a conocer mejor aquello que ya sabe acerca de la luz, a revivir y profundizar los conocimientos que ya posee. Con este propósito examinaremos juntos una serie de fenómenos que solemos observar cotidianamente. En los dos primeros capítulos recordaremos y revisaremos diversos efectos luminosos muy comunes, algunos de ellos quizá tan comunes que hace tiempo han dejado de sorprendernos. Seguramente el lector no encontrará una respuesta directa a todas las preguntas o dudas que estas observaciones le han provocado —o que aún le provocan— pero ojalá encuentre las herramientas para ir construyendo él mismo sus respuestas. Porque de las observaciones más simples podemos extraer conclusiones que nos llevan a plantear nuevas interrogantes, cada vez más profundos y menos sencillos de responder.

En buena medida éste ha sido también el camino histórico, el cual se desarrolla esquemáticamente en el capítulo III: de las respuestas a las preguntas más simples van surgiendo nuevas preguntas, menos obvias y más complejas. En el caso histórico es claro que este proceso se realiza siempre en un determinado contexto social, cultural, etc., que modula tanto los interrogantes que se plantean, como las hipótesis o explicaciones que se ofrecen. Así, por ejemplo, vemos que las antiguas culturas usaban las lentes y los espejos para desviar la luz del Sol, y sólo muchos siglos después se aprendió a aprovechar el poder amplificador de estos instrumentos. En otro orden de cosas, observamos cómo la visión mecanicista de la naturaleza que predomina en el siglo XVIII favoreció el modelo corpuscular de la luz por encima del ondulatorio, a pesar de que este último ofrecía una explicación razonable a muchos de los efectos observados.

Al desarrollo de las teorías sobre la luz y de los instrumentos ópticos han contribuido no solamente los físicos: ha habido aportaciones notables de ingenieros, matemáticos, astrónomos, biólogos, filósofos... y muy especialmente médicos, preocupados por entender el fenómeno de la visión y curar defectos de la vista. Es interesante notar la fuerte repercusión que el desarrollo de la óptica ha tenido a su vez en otras áreas científicas, tales como la biología y la astronomía, así como en la medicina, la tecnología, las artes visuales, etcétera.

Si bien la presente exposición histórica recurre a una serie de personajes que han hecho alguna aportación a la óptica, habría que aclarar que esto se hace básicamente con el fin de proporcionar elementos de referencia. Ni de lejos están incluidas todas las personas que podrían ser mencionadas por sus contribuciones, y muchas de ellas son, por lo demás, anónimas. Porque la óptica, como todas las ramas del saber, es fruto del esfuerzo colectivo de la humanidad.

Como veremos en el capítulo IV, en el presente siglo el desarrollo de la óptica ha estado estrechamente ligado al surgimiento de nuevas teorías físicas, en particular la teoría cuántica y la relatividad. La física moderna ha elaborado las herramientas necesarias para describir la relación entre la materia y la radiación, los dos elementos básicos del mundo físico. Estas herramientas permiten, entre otras cosas, explicar las propiedades ópticas de la materia, e incluso diseñar nuevos materiales con determinadas características ópticas.

Al conocer mejor la luz y los fenómenos ópticos, hemos ampliado nuestro entendimiento y nuestra concepción de la naturaleza. La luz ha dejado de ser un elemento mágico o misterioso para convertirse en un fenómeno de determinadas características físicas, cuyo origen puede ser explicado y cuyos efectos se pueden predecir —si bien no todo acerca de la luz se ha dicho ya, como comentamos en el capitulo V—. Aún puede haber sorpresas, y seguramente el futuro nos tiene reservados nuevos descubrimientos interesantes en torno a la luz.

El desarrollo de la óptica ha significado también una extensión gradual de nuestros sentidos, y nos ha conducido a explorar nuevos mundos, inaccesibles a simple vista como el mundo de lo muy pequeño o de lo muy lejano, el mundo de lo ultravioleta o de lo infrarrojo, el mundo de las estrellas de neutrones, que emiten ondas de radio, el de los objetos transparentes a los rayos X...: mundos todos que no representan sino diferentes facetas del complejo universo en que vivimos.

Por último, no podemos olvidar el papel que la óptica desempeña en nuestra vida diaria, a través de los más diversos instrumentos, como las lámparas, los lentes, los espejos, la cámara fotográfica, el caleidoscopio . Por esto y todo lo anterior, invitamos al lector a reflexionar con nosotros en torno a la luz y a descubrir algunos de sus múltiples secretos.