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¿Qué pasaría si solo pudieras ver un color?
Por ejemplo, imagina
que solo pudieras ver las cosas rojas
y que todo lo demás
fuese completamente invisible.
Resulta
que así es como has vivido todo el tiempo
porque tus ojos solo pueden ver
una parte minúscula del espectro completo de la luz.
Diferentes tipos de luz están a tu alrededor todo el día
pero son invisibles al ojo humano,
desde las ondas de radios que te traen tus canciones favoritas,
los rayos X que los doctores usan para ver tu interior,
hasta las ondas microondas que calientan tu comida.
Para entender
cómo todos estos pueden ser luz
debemos aprender un par de cosas
acerca de lo que es la luz.
La luz es una radiación electromagnética
que actúa como una onda y una partícula.
Las ondas de luz son como el oleaje en el océano.
Hay olas grandes y pequeñas,
olas que chocan contra la orilla de la costa,
una detrás de la otra,
y olas que llegan con menos frecuencia.
El tamaño de la ola se conoce como longitud de onda
y la regularidad con la que llega
se conoce como frecuencia.
Imagina que estás en un bote en el océano,
bamboleándote al ritmo de las olas.
Si ese día las olas tienen unas ondas largas,
te bamboleas suavemente,
o a una frecuencia baja.
Pero si las olas tienen ondas cortas,
muy cercanas unas a las otras,
te bamboleas de un lado a otro mucho más frecuentemente
a una frecuencia alta.
Los diferentes tipos de luz son todas ondas
que tienen diferentes longitudes de onda y frecuencia.
Si conoces la longitud de onda o la frecuencia
de una onda de luz
también podrás calcular su energía.
Una longitud de onda larga tiene baja energía,
mientras que una longitud de onda corta tiene alta energía.
Es fácil de recordar,
si te imaginas que estás en un barco.
Si salistes a navegar en un día
con olas cortas y agitadas,
probablemente tendrás que usar mucha energía
corriendo de un lado a otro agarrando las cosas para que no se caigan.
Pero en un mar con olas de longitud larga,
estarás navegando tranquilamente,
con poca energía.
La energía de la luz es la que nos dice
cómo va a interactuar con la materia,
por ejemplo, las células de nuestros ojos.
Cuando vemos es porque la energía de la luz
estimula un receptor en nuestro ojo
llamado retina.
Nuestra retina es sólo sensible a la luz
con un estrecho margen de energía,
y ese margen de luz se conoce como luz visible.
Dentro de nuestra retina hay receptores especiales
llamados bastones y conos.
Los bastones miden la intensidad de la luz
y así sabemos cuánta luz hay.
Los conos se encargan del color de la luz que percibimos
porque conos diferentes son sensibles
a luces con energías diferentes.
Algunos conos se activan con luces
de larga longitud de onda y baja energía,
y otros conos se activan
con luces de corta longitud de onda y alta energía.
Cuando la luz llega a nuestros ojos
la cantidad relativa de energía que mide cada uno de los conos
le envía una señal a nuestro cerebro para percibir los colores.
El arcoiris que percibimos
es de hecho la luz visible de acuerdo a su energía.
A un lado del arcoiris
está la luz de baja energía que percibimos como rojo
y al otro lado está la luz de alta energía
que percibimos como azul.
Si la luz que brilla sobre nosotros
tiene una energía que nuestra retina no puede medir
no podremos percibirla.
La luz con una longitud de onda muy corta o alta energía
es absorbida por la superficie del ojo
incluso antes de que llegue a la retina,
y la luz con una longitud de onda muy larga
no tiene suficiente energía
para tan siquiera estimular la retina.
Lo único que hace que un tipo de luz
sea diferente a otro es la longitud de onda.
Las ondas de radio tienen una longitud de onda larga,
mientras que los rayos X tienen una longitud de onda corta.
Y la luz visible, ésa que puedes percibir,
se encuentra en el medio.
Aún cuando nuestros ojos no pueden detectar luz
fuera del margen visible
podemos crear detectores especiales
que son estimulados
por estas otras luces con distintas longitudes de onda,
algo así como ojos digitales.
Con estos aparatos
podemos medir la luz que hay
aún cuando no podemos percibirla.
Así que da un paso atrás y piensa
en todo esto por un momento.
Aún cuando parecen diferentes
el calor que te brinda una hoguera
es igual que el calor del sol
en un día hermoso,
igual que la luz ultravioleta
de la que te quieres proteger con bloqueadores solares,
la misma que la de tu televisor,
tu radio
y tu horno microondas.
Ahora, todos estos ejemplos pasan aquí en la Tierra,
cosas que experimentas en la vida cotidiana,
pero aquí hay algo aún más asombroso.
Nuestro universo también experimenta el espectro completo de la luz.
Cuando piensas en el cielo nocturno,
posiblemente piensa que puedes
ver con tus propios ojos a las estrellas brillar,
pero esa es solo la luz visible,
que ya sabes que es apenas una parte minúscula
del espectro completo de la luz.
Si tuviésemos que dibujar el universo
y solo pudiésemos usar la luz visible,
sería como tener un solo crayón...
cosa muy triste.
Para percibir el universo y todo su espectro luminoso
tenemos que tener los ojos adecuados
y eso significa utilizar telescopios especiales
que pueden ayudarnos a ver más allá de la luz visible.
Probablemente has escuchado hablar del telescopio espacial Hubble
y has visto fotos hermosas
tomadas bajo luces visibles y ultravioletas.
Pero quizás no sabías
que hay 20 telescopios espaciales en órbita,
en misiones en la que cada uno puede ver una parte
del espectro completo de la luz.
Con los telescopios sirviendo como nuestros ojos virtuales
tanto en el espacio como aquí en la Tierra,
podemos percibir cosas sorprendentes.
Y lo mejor de todo
es que sin importar la longitud de onda de la luz o energía,
la luz que percibimos en el universo distante
es igual que la luz
que podemos percibir y estudiar aquí en la Tierra.
Como conocemos la física
detrás de los rayos X,
los rayos ultravioletas
y las ondas microondas,
podemos estudiar la luz de una estrella lejana o galaxia
y descubrir qué tipo de cosas
pasan allí también.
Así que en el correr de la vida cotidiana
piensa más allá de lo que tus ojos pueden ver o no.
Aprender un poco más sobre nuestro mundo natural
puede ayudarte a percibir mejor todo el panorama
que se encuentra todo el tiempo a tu alrededor.