¿Por qué celebrar un Día Internacional de la Luz?

Los seres humanos siempre hemos sentido y seguimos sintiendo una gran fascinación por la luz, evidentemente porque la vista es uno de nuestros sentidos, quizás el más importante. Fenómenos luminosos como el arco iris, la aurora boreal, el parhelio, el fatamorgana o simplemente las salidas y puestas del Sol nos siguen maravillando como ya sucediera a nuestros antepasados. Lo cierto es que la luz afecta a cada día de nuestras vidas. Es evidente que la luz emitida por el Sol juega un papel fundamental en el desarrollo de la vida en la Tierra y es la principal fuente de energía de nuestro planeta. Ante la pregunta: ¿qué recibimos del Sol?, seguro que contestaríamos: luz y calor e incluso algunos añadirían rayos ultravioleta, de los que por suerte para nuestra salud la atmósfera terrestre nos protege en mayor o menor medida. Sin embargo, realmente no se trata de tres cosas distintas, sino que es sólo una: energía en forma de ondas electromagnéticas con longitudes de onda correspondientes a las radiaciones visible, infrarroja y ultravioleta, que producen en nuestros cuerpos efectos y sensaciones diferentes.

Después del gran éxito que supuso la celebración del Año Internacional de la Luz 2015, en el que se puso de manifiesto la importancia de las ciencias y tecnologías basadas en la luz y que dio lugar a más de 13.168 actividades desarrolladas en 147 países, el Consejo Ejecutivo de la UNESCO, en su sesión número 200, estableció el Día Internacional de la Luz (DIL) el 16 de mayo de cada año (200 EX / Decisión 27). La 39ª Conferencia General aprobó esta decisión en el documento 39 C/40. Este Día Internacional tiene como objetivo fundamental poner de manifiesto el papel fundamental que desempeñan la luz y sus tecnologías en todas las actividades humanas. La luz se encuentra en el origen de la vida, ha inspirado la belleza, a pintores, poetas, arquitectos… y es esencial en fotografía, cine, teatro o televisión, pues no cabe duda que afecta a la respuesta emocional de la audiencia. Basta mirar a nuestro alrededor para comprobar que las numerosas aplicaciones de la luz han revolucionado la sociedad a través de la ciencia, la ingeniería, la arquitectura, la medicina, las comunicaciones, la cultura, el arte y el ocio.

Por tanto, el Día Internacional de la Luz es una iniciativa global que pretende poner el foco en la importancia de la luz y en el papel que desempeña en la ciencia, la cultura y el arte, en la educación y el desarrollo sostenible, así como en campos tan diversos como la medicina, las comunicaciones y la energía. Esta amplitud de campos donde el papel de la luz es fundamental permitirá que muchos sectores de la sociedad en todo el mundo participen en actividades para demostrar cómo la ciencia, la tecnología, el arte y la cultura pueden ayudar a alcanzar los objetivos de la UNESCO: educación, igualdad y paz.

Las industrias relacionadas con la luz son auténticos motores económicos y desde la invención del láser, uno de los más importantes y versátiles instrumentos científicos, la Óptica y la Fotónica satisfacen cada vez más necesidades de la Humanidad en múltiples vertientes. Dan acceso a la información, facilitan las comunicaciones, ayudan a preservar el patrimonio cultural, promueven el desarrollo sostenible y aumentan la salud y el bienestar sociales. Las tecnologías basadas en la luz también aportan nuevas soluciones a los problemas mundiales en campos como la energía, la educación, la agricultura, el medioambiente y la sanidad. Sin embargo, la luz a veces no sólo es importante por su presencia, sino también por su ausencia. La contaminación lumínica se ha convertido en un auténtico problema de los países más desarrollados que no sólo afecta a las observaciones astronómicas (ya no podemos ver la Vía Láctea al mirar al cielo por la noche), sino también a pájaros, insectos, tortugas marinas y a otras criaturas nocturnas, además de suponer un auténtico despilfarro de energía.

Es indudable que el estudio de la luz y sus tecnologías se ha convertido en una disciplina transversal clave de la ciencia y la tecnología del siglo XXI, por lo que resulta esencial que seamos plenamente conscientes de la importancia del estudio científico de la luz y la aplicación de las tecnologías basadas en la luz para el desarrollo sostenible mundial. Al igual que a veces se ha denominado al siglo XX como el «siglo de la electrónica», quizás el siglo XXI sea el «siglo de la luz», fundamentalmente gracias a los avances en Óptica y Fotónica acaecidos en los últimos sesenta años.

Pero ¿por qué el 16 de mayo? La respuesta es que el 16 de mayo es el aniversario de la primera emisión láser que en 1960 obtuvo el físico e ingeniero Theodore Maiman. El láser es un ejemplo perfecto de cómo un descubrimiento científico puede generar beneficios revolucionarios para la sociedad en comunicaciones, atención médica y muchos otros campos. Sin embargo, el Día Internacional de la Luz no solo se refiere al láser y la ciencia. También incluye aspectos del arte, la cultura, el entretenimiento, de hecho ¡en todas partes está presente la luz! Este día desea ser también un llamamiento para fortalecer la cooperación científica y aprovechar su potencial para fomentar la paz y el desarrollo sostenible.

En 1917 Albert Einstein señaló: «durante el resto de mi vida reflexionaré sobre lo que es la luz». El 16 de mayo de cada año, millones de personas en todo el mundo reflexionarán también sobre lo maravillosa que es la luz y sobre las múltiples maneras en que ésta y sus tecnologías pueden mejorar nuestras vidas.

Posted in Divulgación, Noticias | Tagged , , , | Comments Off on ¿Por qué celebrar un Día Internacional de la Luz?

Los científicos no estudian la naturaleza porque sea útil…

“Los científicos no estudian la naturaleza porque sea útil; la estudian porque les place, y les place porque es bella. Si la naturaleza no fuese bella, no valdría la pena conocerla, no valdría la pena vivir la vida”.

Henri Poincaré (1854-1912)

Henri Poincaré (1854-1912). Créditos: Wikipedia.

Posted in Divulgación, Investigación | Tagged , , , | Comments Off on Los científicos no estudian la naturaleza porque sea útil…

Why celebrate an International Day of Light (May 16th)?

Humans have always felt –and still feel– fascination for light, mainly thanks to those magnificent organs of the human body which are the eyes. Luminous phenomena such as rainbows, aurora borealis, sundogs, Fata Morgana or just the rising and the setting of the Sun still amaze us as they did our ancestors before us. The truth is that light affects every day of our lives. Clearly, the light emitted by the Sun plays a fundamental role in the development of life on Earth and it is the main source of energy for our planet. If someone asks «what do we get from the Sun?» we immediately answer: «light and warmth» and some might even add «ultraviolet light», from which – luckily for our health– the Earth’s atmosphere protects us to a greater or lesser extent. However, they are not really three different things, but one and the same: energy in the form of electromagnetic waves with wavelengths corresponding to visible, infrared and ultraviolet radiations, which produce different effects and sensations.

Following a highly successful International Year of Light 2015, which highlighted the importance of light-based sciences and technologies and saw more than 13,168 activities implemented in 147 countries, the Executive Board of UNESCO, at its 200th session, established the International Day of Light on 16 May of every year (200 EX/Decision 27). The 39th General Conference has approved this decision in document 39 C/40. This International Day highlights the fundamental role of light and its technologies in all human activities. Light is at the origin of life, it has inspired beauty, painters, poets, architects… and is essential to photography, cinema, theatre or television because there is no doubt that light affects the emotional response of the audience. We just need to look around us to verify that the numerous applications of light in science, engineering, architecture, medicine, communications, culture, art and leisure have revolutionized society.

The International Day of Light is a global initiative that provides an annual focal point for the continued appreciation of light and the role it plays in science, culture and art, education, and sustainable development, and in fields as diverse as medicine, communications, and energy. The broad theme of light will allow many different sectors of society worldwide to participate in activities that demonstrates how science, technology, art and culture can help achieve the goals of UNESCO – education, equality, and peace.

The industries related to light are true economic engines and with the invention of the laser –one of the most important and versatile scientific instruments– Optics and photonics are increasingly meeting the needs of humanity in multiple aspects. They give access to information, facilitate our communications, help to preserve our cultural heritage, promote sustainable development and enhance health and social welfare. Light–based technologies are also providing new solutions to various global issues in areas such as energy, education, agriculture, environment and health. However, excessive light may sometimes have adverse consequences. Light pollution has become one of the biggest problems in developed countries since it not only affects astronomical observations –the Milky Way is no longer visible in the night sky–, but also birds, insects, turtles and other nocturnal creatures, not to mention the tremendous waste of energy involved. There is no doubt that the study of light and light–based technologies has become a cross-cutting discipline of science and technology in the 21st century. For this reason, it is essential that we be fully aware of the importance of the scientific study of light and the application of light-based technologies for sustainable global development. This requires public and private investment to develop research projects in different fields related to light and technologies. In the same way that the 20th century has sometimes been called the century of electronics, perhaps the 21st century will be known as the century of light, mainly due to the advances in optics and photonics that have taken place in the last sixty years.

But, why May 16th? The answer is that May 16th is the anniversary of the first successful operation of the laser in 1960 by physicist and engineer, Theodore Maiman. The laser is a perfect example of how a scientific discovery can yield revolutionary benefits to society in communications, healthcare and many other fields. However, the International Day of Light is not just about lasers and science. It also includes aspects of art, culture, entertainment – everywhere light is present in fact! This day is a call to strengthen scientific cooperation and harness its potential to foster peace and sustainable development.

In 1917 Albert Einstein declared: «for the rest of my life I will reflect on what light is.» Every May 16th of each year, millions of people around the world will reflect on how wonderful light is and the many ways in which light and light–based technologies can improve our lives.

Posted in Divulgación, Noticias | Tagged , , | Comments Off on Why celebrate an International Day of Light (May 16th)?

Los diez experimentos más bellos de la Física

En el año 2002 Robert P. Crease, historiador de la ciencia, preguntó a los lectores de la revista Physics World (donde escribe una columna desde el año 2000 titulada critical point) cuáles eran, en su opinión, los experimentos más bellos de la física. Para confeccionar la lista escogió los diez experimentos que fueron citados por los lectores con mayor frecuencia. Su “lista” se publicó en la revista Physics World, pero de allí la noticia saltó a las páginas de The New York Times el 24 de septiembre de 2002 y en España fue el diario El País el que dedicó mayor atención a la “noticia” en su edición del 23 de octubre de 2002. ¿En qué radica la “belleza” de estos experimentos? Seguramente la respuesta es que el denominador común de la mayor parte de ellos es la gran simplicidad de medios para su realización y que desde luego todos tuvieron una gran capacidad de cambiar el planteamiento dominante en su tiempo que ofrecieron sus conclusiones. Además, casi todos los experimentos de esta lista de los diez más bellos fueron realizados individualmente o, como mucho, con la ayuda de unos pocos colaboradores, y en un plazo de tiempo relativamente corto. El orden del resultado de la encuesta, por número de votos, fue el siguiente:

  1. Interferencia de los electrones al pasar por una doble rendija (Bohr, De Broglie, Heisenberg et al.)
  2. Caída libre de los cuerpos (Galileo)
  3. Determinación de la carga eléctrica del electrón (Millikan)
  4. Descomposición de la luz del Sol por un prisma (Newton)
  5. Interferencia de la luz por la doble rendija (Young)
  6. Medida de la constante de la gravitación universal con una balanza de torsión (Cavendish)
  7. Medida del radio de la circunferencia de la Tierra (Eratóstenes)
  8. Caída de un cuerpo por un plano inclinado (Galileo)
  9. Descubrimiento del núcleo atómico (Rutherford)
  10. Movimiento de la Tierra (péndulo de Foucault)

El experimento que quedó en el undécimo lugar fue el principio de Arquímedes de la hidrostática (ver vídeo), seguido por el método de Römer para la medir la velocidad de la luz. Otros experimentos considerados “bellos” fueron el experimento de Michelson y Morley o la experiencia de Oersted (ver vídeo), ya comentada en una entrada anterior.

Años después Robert P. Crease escribió un libro sobre este tema (“El prisma y el péndulo”), el cual finaliza señalando que “la capacidad de reconocer la belleza de los experimentos nos puede ayudar a abrir los ojos ante un sentido de la belleza más fundamental” y, como punto final a su libro, incluye la siguiente cita del matemático, físico teórico y filósofo de la ciencia francés Henri Poincaré (1854-1912):

“Los científicos no estudian la naturaleza porque sea útil; la estudian porque les place, y les place porque es bella. Si la naturaleza no fuese bella, no valdría la pena conocerla, no valdría la pena vivir la vida”.

Os sugiero busquéis más información sobre estos experimentos que podéis ampliar, por ejemplo, en internet, en textos de Física (Tipler, Gettys, Alonso & Finn, etc.) y más específicamente en los siguientes libros de Robert P. Crease y Manuel Lozano Leyva:

R. P. Crease, El prisma y el péndulo: Los diez experimentos más bellos de la ciencia (Ed. Crítica, Barcelona, 2009).

M. Lozano Leyva, De Arquímedes a Einstein. Los diez experimentos más bellos de la física (Ed. Debate, Barcelona, 2005). (Este libro está disponible en la Biblioteca Politécnica, Óptica y Enfermería de la Universidad de Alicante)

Diapositiva1

Posted in Divulgación, Historia de la Física, Laboratorio | Tagged , , , | 3 Comments

Motor electromagnético

Posted in Asignatura, Laboratorio, Materiales docentes | Tagged , , , | Comments Off on Motor electromagnético