Luz solar

La humanidad consume la luz solar en todas las demás formas durante un año entero. Si bien ahora convertimos para nuestro uso solamente una pequeñísima fracción de este torrente de luz solar, tenemos a nuestra disposición una enorme riqueza de energía radiante y llegará el día en que podremos capturarla y transformarla a voluntad.
Incluso ahora, ciertas casas, especialmente diseñadas, utilizan la energía solar para reducir sus cuentas de combustible en dos tercios. También en diversos países se fabrican aparatos económicos solares de gran eficiencia para cocinar; en Mont-Louis, en los Pirineos franceses, se ha construido un horno gigantesco. En buenas condiciones atmosféricas, ese aparato produce temperaturas de más de 3000 C, suficientes para perforar un carril de acero en 30 segundos.

Entre todas las nuevas aplicaciones de la energía solar, quizás la más importante, hoy, está en el campo de los satélites espaciales. Estos complejos artefactos, tanto de los EE. UU. como los soviéticos, están cubiertos de células solares especiales que convierten la luz del sol directamente en electricidad, utilizada en instrumentos y en transmisores de radio. Estos ingenios son tan seguros que uno de ellos, a bordo del Vanguard I, satélite del tamaño de un pomelo, lleva operando sin interrupción desde el 17 de marzo de 1958, y se espera que emita señales durante por lo menos unos 1000 años, asegurándonos así de su presencia en órbita.

Desde la antigüedad el hombre se ha dado cuenta de que la luz solar es una fuente poderosa de energía. Desde hace siglos se sabe que una sencilla lente de aumento concentra la luz del sol en un rayo tan caliente que puede prender fuego a la madera; lentes parecidas a juguetes modernos han sido halladas en las ruinas de Nínive, que datan del siglo VII a. J. En la comedia griega Las Nubes, de Aristófanes, uno de los personajes habla de enfocar una lente de aumento sobre una tableta de cera para borrar cierta evidencia escrita. Y existe la historia, sin duda apócrifa, de que Arquímedes destruyó la flota de Esparta, que atacaba Siracusa, incendiando sus velas por medio de una batería de espejos.

En los siglos XVII y XVIII los astrónomos hallaron una prueba de la fuerza de la luz al observar que las colas de los cometas parecían ser impulsadas por algún misterioso viento, y adivinaron que el efecto se debía a una especie de presión de la luz. En un intento para observar la presión de la luz sobre la tierra, suspendieron pedazos de papel muy ligeros en potentes rayos de luz. Si bien luego se ha demostrado que la idea era correcta, la presión de luz existente no era suficiente para mover el papel en aquellos experimentos. No fue sino hasta principios de este siglo cuando se dispuso de instrumentos para detectar la presión de la luz.

A pesar de lo ligera al tacto que acostumbra a ser, la luz es una de las dos formas de energía radiante que los sentidos humanos pueden percibir directamente. El ojo es un instrumento tan magnífico que puede percibir a la distancia de un palmo una milésima parte de la energía de una sola bujía. La única otra forma de energía radiante que los seres humanos pueden sentir es la llamada energía calorífica infrarroja, puesto que la piel del cuerpo humano cubierta de terminales nerviosos puede detectar el calor y que, lo mismo que el ojo, son enormemente eficientes y responden hasta a 0,003 C.

El hecho de que la energía infrarroja es una forma de luz invisible fue descubierto a principios del siglo XIX por sir William Herschel, uno de los más grandes científicos de su época, y uno de los primeros en astronomía estelar, el cual se interesó por las manchas solares y comenzó a examinar la luz con una gran variedad de filtros de diversos colores. En 1800 descubrió que si bien algunos producían un efecto calorífico, otros no lo hacían, e investigó la causa de esa diferencia, utilizando un prisma extendió un haz de luz solar formando la banda continua de color llamada espectro, roja en un extremo, y que pasa a través del anaranjado y amarillo al verde, azul y violeta al otro extremo. Observó que el amarillo era la luz más brillante, que el rojo era el que emitía más calor, y vio con sorpresa que la mayor temperatura de todas se hallaba en radiación invisible justo por bajo de la luz roja visible. Esta luz infrarroja - "bajo el rojo" - es una parte prominente de la radiación emitida por cualquier objeto caliente.

El infrarrojo como detective

Además de su importancia en lámparas caloríficas domésticas y en la terapéutica médica, donde el calor es de utilidad, el infrarrojo invisible se ha hecho, desde el comienzo de la segunda Guerra Mundial, cada vez más importante en fotografía. Ciertas películas modernas responden al infrarrojo de la misma manera que las películas ordinarias a la luz ordinaria, lo cual hace posible obtener fotografías en completa oscuridad. La intensidad de la imagen en la película varía según la temperatura de los diversos objetos fotografiados -cuanto más caliente es el objeto, tanto más brillante aparece en la fotografía.
Por razones evidentes los militares utilizan mucho las fotografías al infrarrojo en vuelos de reconocimiento destinados a localizar, gracias al calor que emiten, instalaciones tan hábilmente escondidas que serían totalmente invisibles de día. Otra aplicación del infrarrojo, el llamado sniperscopio, permite a un tirador de rifle ver en la oscuridad gracias a un proyector montado sobre un arma que proyecta un haz de infrarrojos, el cual se refleja volviendo a una pequeña pantalla también sobre el rifle, y muestra una imagen semejante a la TV.
Un año después de que Herschel descubriese el infrarrojo, el investigador alemán Johann Wilheim Ritter observó que al otro extremo del espectro había otros rayos invisibles especialmente eficaces en reacciones químicas. El descubrimiento de Ritter recibió el nombre de espectro químico.