ESPECIAL AÑO DE LA LUZ

¿Por qué celebrar un año internacional de la luz?

El catedrático de Física Augusto Beléndez Vázquez expone los muchos motivos para conmemorar el papel de la luz en 2015. 

En 1917 Albert Einstein señaló: «durante el resto de mi vida reflexionaré sobre lo que es la luz».
En 1917 Albert Einstein señaló: «durante el resto de mi vida reflexionaré sobre lo que es la luz». UNESCO

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 arcoíris, las auroras boreales y australes, el parhelio, la fatamorgana o las salidas y puestas del Sol nos siguen maravillando como ya sucediera a nuestros antepasados. No cabe duda que la luz afecta a cada día de nuestras vidas. 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. Si alguien nos pregunta: «¿qué recibimos del Sol?», sin dilación responderíamos: «luz y calor», incluso algunos –quizás más instruidos- hasta serían capaces de añadir: y «rayos ultravioleta», de los que por suerte para nuestra salud la atmósfera terrestre nos protege en mayor o menor medida (al menos mientras el agujero de la capa de ozono no se convierta es un «socavón» en el que se cuele todo). Sin embargo, luz, calor y rayos ultravioleta realmente no son tres cosas distintas, sino que son sólo una: energía en forma de ondas electromagnéticas con longitudes de onda correspondientes a las radiaciones visible, infrarroja y ultravioleta, las cuales producen en nuestros cuerpos efectos y sensaciones diferentes. 

“Numerosas aplicaciones de la luz han revolucionado la sociedad a través de la ciencia”. 

El 20 de diciembre de 2013 la Asamblea General de las Naciones Unidas proclamó 2015 como «Año Internacional de la Luz y de las Tecnologías basadas en la Luz» con el objetivo de poner de manifiesto el papel fundamental que desempeñan la luz y sus tecnologías en todas las actividades humanas. La luz es el origen de la vida, ha inspirado la belleza, a pintores, escultores, poetas, arquitectos… Es esencial en fotografía, cine, teatro, televisión, conciertos y espectáculos, pues no cabe duda que la iluminación afecta a la respuesta emocional de la audiencia. Basta echar un vistazo 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.

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. Hoy el reto fundamental de las tecnologías basadas en la luz es satisfacer necesidades humanas. Tienen que ser capaces de dar acceso a la información de forma rápida y facilitar las comunicaciones lo que requiere que la próxima generación de redes ópticas funcione con mayor ancho de banda. Es necesario fabricar nuevas fuentes de luz más eficientes que proporcionen una iluminación económica y de larga duración. La aplicación de las tecnologías basadas en la luz en biomedicina está abriendo nuevas posibilidades en numerosos campos: diagnóstico médico, terapia, cirugía, imagen biomédica y tecnología clínica. Hoy en día se utilizan numerosos sensores ópticos como los pulsioxímetros y se espera desarrollar otros, por ejemplo para determinar el nivel de glucosa en sangre por métodos no invasivos.

A pesar de todo esto, y por desgracia, 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. Esto requiere inversiones públicas y privadas que permitan desarrollar proyectos de investigación en los distintos ámbitos relacionados con la luz y sus tecnologías. 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 que han tenido lugar en los últimos cincuenta años.

Igual que el siglo XX fue el de la electrónica, quizás el siglo XXI sea el siglo de la luz. 

Pero, ¿por qué 2015? La respuesta es que este año se conmemoran una serie de hitos fundamentales en la historia de la ciencia de la luz. Hace mil años, en 1015, Alhazen publicó su Libro de la Óptica. Hace doscientos años, en 1815, Fresnel elaboró la teoría ondulatoria de la luz y en 1865 Maxwell la teoría electromagnética de la luz con lo que consiguió unificar luz, electricidad y magnetismo mediante la ‘síntesis de Maxwell’. Einstein explicó el efecto fotoeléctrico mediante cuantos de luz en 1905 y hace un siglo, en el año 1915, introdujo la luz en la cosmología a través de su Teoría de la Relatividad General, lo que confirmó el papel fundamental de la luz en el espacio y en el tiempo. Hace cincuenta años Penzias y Wilson descubrieron la radiación cósmica de fondo de microondas, ese eco del origen del Universo y una de las pruebas del Big Bang, y también son de 1965 los logros alcanzados por Kao en la transmisión de luz por fibras ópticas, fundamento de las actuales y hoy omnipresentes comunicaciones ópticas. Añadamos que Einstein, Penzias, Wilson y Kao fueron galardonados con el Premio Nobel de Física precisamente por estos trabajos relacionados con la luz. La conmemoración de esos hitos constituye una oportunidad única para poder desarrollar actividades educativas y divulgativas con las que concienciar a la sociedad de la importancia de la luz y sus tecnologías.

En 1917 Albert Einstein señaló: «durante el resto de mi vida reflexionaré sobre lo que es la luz». En este año 2015 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.  Os invito a que vosotros estéis entre ellas. 

Sobre el autor: Augusto Beléndez Vázquez (@aubeva) es catedrático de Física Aplicada de la Universidad de Alicante y miembro de la Real Sociedad Española de Física.

* Este artículo pertenece al Especial del Año de la Luz en Next. 


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