64|A FONDO Herschel y la luz que calienta Comencemos nues- tro relato recor- dando a Wilhelm Herschel, un joven músico y soldado alemán que escapó de la Guerra de los Siete Años para asentarse como organista en la parroquia de Bath, en Inglaterra, donde se dedicó a su verdadera pasión: la observación astronómica. Herschel construyó enormes telescopios para poder ver más allá de nuestro sistema planetario y, junto con su hermana Carolina, elaboró compendios enteros de estrellas y nebulosas, además de descubrir el planeta Urano en 1781, el primer planeta en ser encontrado desde la Antigüedad. Como buen observador, Herschel se dio cuenta de que los filtros de Figura 1. Ilustración del experimento de Herschel: más allá del rojo hay radiación invisible que calienta más. diferentes colores que empleaba para analizar la luz del Sol dejaban pasar diferentes cantidades de calor. Esto le hizo pensar que los colores podrían dar lugar a diferentes temperaturas, por lo que después de hacer pasar la luz solar por un prisma para produ- cir el espectro de colores –tal como lo había hecho célebremente Isaac Newton más de un siglo atrás– colocó sendos termómetros en diferentes partes del espectro. Así notó que las temperaturas producidas por el violeta, azul, verde, amarillo, naran- ja, rojo... iban en aumento. Para su sorpresa, al colocar un termómetro un poco más allá del rojo, donde ya no llegaba luz, se encontró con que indicaba la temperatura más alta de todas. (Figura 1) Experimentando con los invisibles “rayos caloríficos”, como el propio Herschel los llamó, observó que se reflejan, refractan y absorben de la misma manera como la luz visible, de donde concluyó que son una forma de luz (o radiación) más allá de la roja. El siglo XIX nace, así, con un gran descubrimiento: el de la radiación infrarroja, invisible a nuestros ojos pero capaz de calen- tarnos. Ahora sabemos que este calentamiento que produce la radia- ción infrarroja en el material que la absorbe, se debe a que tiene justo la energía suficiente para poner en agitación los átomos y moléculas del material, lo cual se traduce en calor. No en vano empleamos luces roji- zas para crear ambientes cálidos... Muy poco tiempo después, en 1801, fue descubierta por Johann Ritter, también alemán, una luz invisible del otro lado del espectro, más allá del violeta. El descubri- miento de la luz ultravioleta no se debió al calor que produce, que es mucho menor, sino a sus efectos sobre ciertos compuestos químicos, tales como el ennegrecimiento de las sales de plata. Esta observación par- ticular significaba que podían fijarse imágenes luminosas sobre una placa cubierta de un compuesto de plata, lo que dio origen a la fotografía en manos de Nicéforo Niepce. Ahora sa- bemos que esta capacidad que tiene la luz ultravioleta de producir trans- formaciones o reacciones químicas se debe a que tiene justo la energía suficiente para ello. No en vano debemos cuidarnos de la exposición a los rayos ultravioleta... En el transcurso del siglo XIX, el estudio del espectro de las radia- ciones y de sus respectivas aplica- ciones se fue ampliando y diver- sificando, para abarcar desde las de longitud de onda más corta (los rayos gamma) hasta las de longi- tud de onda más larga (las ondas de radio). Los resultados de tales investigaciones fueron sintetizados de manera espléndida por el físico escocés James Maxwell en cuatro sencillas leyes que relacionan los fenómenos eléctricos y magnéti- Figura 2. El espectro de la radiación electromagnética, donde se observa que la mayor parte de la radiación es invisible a nuestros ojos. La energía que porta la radiación es proporcional a la frecuencia de las ondas, o sea inversamente proporcional a su longitud de onda.