Per què estem celebrant un any internacional de la llum?

L’ésser humà sempre ha sentit i segueix sentint una gran fascinació per la llum, gràcies a aquests magnífics òrgans del cos humà que són els ulls. Fenòmens lluminosos com l’arc de Sant Martí, l’aurora boreal, el parheli, la fata Morgana o simplement les eixides i postes de Sol ens continuen meravellant com ja succeïa amb els nostres avantpassats. La veritat és que la llum afecta cada dia de la nostres vides. És evident que la llum emesa pel Sol té un paper fonamental en el desenvolupament de la vida a la Terra i és la principal font d’energia del nostre planeta. A la pregunta «què rebem del Sol?», immediatament contestaríem «llum i calor», i fins i tot n’hi ha qui afegiria «rajos ultraviolats», dels quals, per sort per a la nostra salut, l’atmosfera terrestre ens protegeix en una mesura més o menys gran. No obstant això, realment no es tracta de tres coses diferents, sinó que és només una: energia en forma d’ones electromagnètiques amb longituds d’ona corresponents a les radiacions visible, infraroja i ultraviolada, que produeixen en els nostres cossos efectes i sensacions diferents.

El 20 de desembre de 2013, l’Assemblea General de les Nacions Unides va proclamar el 2015 «Any Internacional de la Llum i de les Tecnologies Basades en la Llum» per a fer palès el paper fonamental que exerceix la llum i les seues tecnologies en totes les activitats humanes. La llum és a l’origen de la vida, ha inspirat la bellesa, pintors, poetes, arquitectes…, i és essencial en fotografia, cinema, teatre o televisió, perquè no hi ha dubte que afecta la resposta emocional de l’audiència. N’hi ha prou amb mirar al nostre voltant per a comprovar que les nombroses aplicacions de la llum han revolucionat la societat a través de la ciència, l’enginyeria, l’arquitectura, la medicina, les comunicacions, la cultura, l’art i fins i tot l’oci.

Any-llum-2015

Avui dia, l’òptica i les seues tecnologies han eixit de les universitats i dels laboratoris de recerca i formen part de la nostra vida quotidiana. Les trobem en hospitals i indústries de tota mena. L’òptica s’ha convertit en una de les disciplines científiques amb un dels futurs més estimulants i prometedors, i les indústries relacionades amb la llum són autèntics motors econòmics que mouen centenars de milers de milions d’euros a tot el món. Des de la invenció del làser el 1960, un dels instruments científics més importants i versàtils, l’òptica i la fotònica satisfan cada vegada més necessitats de la humanitat en molts vessants. Donen accés a la informació, faciliten les comunicacions, ajuden a preservar el patrimoni cultural, promouen el desenvolupament sostenible i augmenten la salut i el benestar socials. Les tecnologies basades en la llum també aporten noves solucions als problemes mundials en camps com l’energia, l’educació, l’agricultura, el medi ambient i la sanitat. Ja es parla de la fotònica «verda» (green photonics), els reptes de la qual són el desenvolupament de sistemes òptics per a la generació d’energia neta i renovable, els dispositius d’il·luminació de baix consum i l’ús de materials i components òptics respectuosos amb el medi ambient. No obstant això, la llum a voltes no solament és important per la seua presencia, sinó també per la seua absència. La contaminació lumínica s’ha convertit en un autèntic problema dels països més desenvolupats que no solament afecta les observacions astronòmiques –ja no podem veure la Via Làctica quan mirem al cel a la nit–, sinó també ocells, insectes, tortugues i altres criatures nocturnes, a més d’implicar un autèntic malbaratament d’energia. És indubtable que l’estudi de la llum i les seues tecnologies s’ha convertit en una disciplina transversal clau de la ciència i la tecnologia del segle xxi, motiu pel qual és essencial que siguem plenament conscients de la importància de l’estudi científic de la llum i l’aplicació de les tecnologies basades en la llum per al desenvolupament sostenible mundial. Això demana inversions públiques i privades que permeten desenvolupar projectes de recerca en els diferents àmbits relacionats amb la llum i les seues tecnologies. Igual que de vegades s’ha denominat el segle xx com el segle de l’electrònica, potser el segle xxi serà el segle de la llum, fonamentalment gràcies als avanços en òptica i fotònica esdevinguts durant els darrers cinquanta anys.

Però, per què 2015? La resposta és que enguany es commemoren una sèrie de fites fonamentals en la història de la ciència de la llum. Fa mil anys, el 1015, Ibn al-Haytham (Alhazen) va publicar el seu Llibre de l’òptica. Fa dos-cents anys, el 1815, Augustin Fresnel va elaborar la teoria ondulatòria de la llum, i fa cent cinquanta anys, el 1865, James Clerk Maxwell proposava la teoria electromagnètica de la llum amb la qual aconseguiria unificar llum, electricitat i magnetisme. Albert Einstein va explicar l’efecte fotoelèctric mitjançant quàntums de llum el 1905, i fa un segle, l’any 1915, va introduir la llum en la cosmologia a través de la seua teoria de la relativitat general, confirmant el paper fonamental de la llum en l’espai i en el temps. Finalment, fa cinquanta anys, Arno Allan Penzias i Robert Woodrow Wilson van descobrir la radiació còsmica de fons de microones, aquest tornaveu de l’origen de l’Univers considerat una de les proves del big bang, i també són del 1965 els resultats obtinguts per Charles Kuen Kao en la transmissió de llum per fibres òptiques, fonament de les actuals i avui omnipresents comunicacions òptiques. A això cal afegir que Einstein, Penzias i Wilson, i Kao van ser guardonats amb el Premi Nobel de Física el 1921, 1978 i 2009, respectivament, precisament per aquestes contribucions relacionades amb la llum. La commemoració d’aquestes fites constitueix una oportunitat única per a poder desenvolupar activitats educatives i divulgatives amb les quals conscienciar la societat de la importància de la llum i les seues tecnologies.

Albert Einstein va declarar el 1917:

Durant la resta de la meua vida reflexionaré sobre el què és la llum.                                       

Aquest any 2015, milions de persones d’arreu del món reflexionaran també sobre aquesta meravella que és la llum i sobre les múltiples maneres en què la llum i les seues tecnologies poden millorar les nostres vides.

About Augusto Beléndez

Catedrático de Física Aplicada en el Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal de la Universidad de Alicante. Miembro del Instituto Universitario de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías (IUFACyT) así como del Grupo de Investigación "Holografía y Procesado Óptico" (GHPO) y del Grupo de Innovación Tecnológica-Educativa "Física, Óptica y Telecomunicaciones" (GITE-FOT). Miembro de la RSEF y SEDOPTICA. Senior member de la OSA y Fellow member del SPIE. -- Full Professor of Applied Physics in the Department of Physics, Systems Engineering and Signal Theory at the University of Alicante (Spain). Member of the University Institute of Physics Applied to Sciences and Technologies (IUFACyT) as well as the Research Group "Holography and Optical Processing" (GHPO) and the Technological-Educational Innovation Group "Physics, Optics and Telecommunications" (GITE-FOT). Member of the RSEF and SEDOPTICA. OSA Senior member and SPIE Fellow.
This entry was posted in Año de la Luz-2015, Divulgación, Historia de la Física, Investigación and tagged , , , , , . Bookmark the permalink.