2015 é o ano internacional da Luz, polo que Igaciencia promove tamén o ano galego da Luz, con exposicións, carteis itinerantes, e outras actividades. Estes son os textos da Voz de Galicia estes días sobre este tema
Luminoso 2015
04 de enero de 2015 05:00
O ano 2015 foi declarado pola Unesco como ano internacional da luz. Foi moi difícil na historia da física explicar ese fenómeno tan común, comezando pola súa velocidade de propagación.
Foi o danés Ole Roemer o primeiro en calculala en 1676 (observando os satélites de Xúpiter) e ademais acercouse bastante ao valor real: obtivo 220.000 km por segundo (en realidade é de 300.000 km por segundo, uns mil millóns de km/h).
Hai séculos que se soubo que é unha perturbación oscilante, pero non foi ata 1865 cando o gran Maxwell se decatou de que esa perturbación era de natureza eléctrica e magnética (en 2015 celebrámo-lo 150 aniversario disto).
Comprendeu que a luz que vemos non é máis que as ondas electromagnéticas que caen dentro da pequena franxa de frecuencias que os nosos ollos poden sintonizar.
Agora ben, unha onda nun lago propágase pola auga, o son polo aire... ¿e a luz? Albert Einstein deu a sorpresa en 1905: a luz non precisa medio para se propagar, algo que en certo modo escapa á lóxica.
O baleiro pasaba a ser o estado dunha rexión do espazo-tempo na que non haxa materia nin ondas electromagnéticas. Nese mesmo ano sorprendeu ao dicir que a luz, aparte de ser unha onda, transporta enerxía a golpiños e pode incluso golpear á materia.
En 1915, o mesmo Einstein descubriu como eran os camiños seguidos pola luz no espazo-tempo. Este 2015 será tamén o centenario da súa Teoría Xeral da Relatividade.
· 21 DE ENERO DE 2015.
O astrónomo, físico e matemático musulmán Ibn al Haytham (965-1040), que en Occidente se coñece como Alhacén (latinización do seu nome), será un dos grandes protagonistas das celebracións do Ano Internacional da Luz. Naceu en Basora, no que actualmente é Iraq, e chegou a ser un dos científicos máis importantes da Idade Media, tanto que en Europa tamén se lle coñecía como Ptolomeo II ou, simplemente, como O Físico. Desenvolveu gran parte da súa actividade no Cairo, no reino do Califa al Hakim, que era un recoñecido mecenas da ciencia interesado na astronomía. Ao contrario do que ...
ACTUALIDAD
Ibn al Haytham
21 de enero de 2015 10:23
Un selo de Catar coa efixie de Alhacén
O astrónomo, físico e matemático musulmán Ibn al Haytham (965-1040), que en Occidente se coñece como Alhacén (latinización do seu nome), será un dos grandes protagonistas das celebracións do Ano Internacional da Luz. Naceu en Basora, no que actualmente é Iraq, e chegou a ser un dos científicos máis importantes da Idade Media, tanto que en Europa tamén se lle coñecía como Ptolomeo II ou, simplemente, como O Físico. Desenvolveu gran parte da súa actividade no Cairo, no reino do Califa al Hakim, que era un recoñecido mecenas da ciencia interesado na astronomía. Ao contrario do que sucedeu con outras sabios da época, de Alhacén se conserva unha apreciable cantidade de obras, preto de 50, así como unha autobiografía, polo que tanto a súa vida como a súa obra están ben documentadas.
Sen dúbida, o legado máis importante de Alhacén é o seuTratado de óptica (Kitab al manazir), unha obra monumental en sete volumes que foi escrita hai agora 1.000 anos. Os tres primeiros tomos do tratado están dedicados á fisioloxía do ollo, mentres que os outros catro tratan sobre óptica. O tratado traduciuse ao latín a finais do século XII e o matemático alemán Frederick Risner encargouse de editalo e imprimilo no ano 1572. Foi unha obra de referencia fundamental que influíu a científicos occidentais como Roger Bacon, Leonardo da Vinci ou Galileo Galilei.
Unha das achegas máis importantes que recolle o Tratado de óptica ten que ver coa natureza da visión. No mundo clásico existían dúas teorías sobre este asunto. A primeira delas, que se coñece como teoría da emisión, mantiña que a visión funcionaba grazas á luz que emitían os propios ollos. Sabios como Euclides e Ptolomeo defendían esta idea. Pero Aristóteles discrepaba. Segundo el, a visión baseábase nalgún tipo de ente físico que entraba no ollo desde os obxectos. Alhacén combinou os argumentos matemáticos de Euclides coa teoría da intromisión de Aristóteles e os coñecementos de Galeno para propor unha terceira teoría, que resultou ser moito máis acertada, xa que mantiña que a luz solar reflectida polos obxectos era a que permitía a visión.
·
· 21 DE ENERO DE 2015.
n http://www.light2015.org (en inglés) É a web oficial do Ano Internacional da Luz. Ademais dos documentos oficiais da ONU e a Unesco, contén unha gran cantidade de información e moitos recursos. O meu capítulo favorito é o titulado «Hands On Involvement». Contén recursos para preparar e impartir charlas e conferencias, artigos científicos interesantes e ligazóns a recursos educativos. Tamén contén un apartado (Smartphone Science) con aplicacións para converter o teu teléfono intelixe ...
Enlaces interesantes
21 de enero de 2015 10:22
n http://www.light2015.org (en inglés)
É a web oficial do Ano Internacional da Luz. Ademais dos documentos oficiais da ONU e a Unesco, contén unha gran cantidade de información e moitos recursos.
O meu capítulo favorito é o titulado «Hands On Involvement». Contén recursos para preparar e impartir charlas e conferencias, artigos científicos interesantes e ligazóns a recursos educativos.
Tamén contén un apartado (Smartphone Science) con aplicacións para converter o teu teléfono intelixente, que é un dos dispositivos fotónicos máis avanzado, nunha ferramenta de investigación.
n http://www.luz2015.es (en español)
É a páxina oficial española do Ano Internacional da Luz. Non contén tantos recursos como a internacional, pero é perfecta para manterse informado sobre os eventos , acontecementos, actividades e proxectos do AIL en España.
O seu capítulo de Recursos contén vídeos, material gráfico, artigos de divulgación e «podcast» de radio. E o de Proxectos Relacionados infórmate sobre proxectos docentes, artísticos, industriais e de divulgación científica relacionados co AIL español.
n http://ail2015.laserphotonics.org/ (en galego)
Páxina do Ano Internacional da Luz 2015, con toda a información sobre as actividades do AIL que se van celebrar en Galicia. É unha páxina en construción que haberá que ir visitando segundo avance o ano.
· 21 DE ENERO DE 2015.
O pasado 20 de decembro a Asemblea Xeral das Nacións Unidas decidiu proclamar 2015 como o Ano Internacional da Luz e as Tecnoloxías Baseadas na Luz. A celebración é moi pertinente por varios motivos. O máis importante é que a luz é un dos ingredientes fundamentais da vida. Hai aproximadamente 2.000 millóns de anos as cianobacterias inventaron a fotosíntese, un mecanismo que utiliza a luz solar, dióxido de carbono e auga para fabricar osíxeno e hidratos de carbono. Estes microorganismos foron os responsables de que a atmosfera primitiva da Terra se enches ...
O ano da luz
A Organización das Nacións Unidas declararon que o 2015 sexa o Ano Internacional da Luz e as Tecnoloxías Baseadas na Luz
> FRANCISCO J. FRANCO DEL AMO PACOFRANCO2@GMAIL.COM
21 de enero de 2015 05:40
O pasado 20 de decembro a Asemblea Xeral das Nacións Unidas decidiu proclamar 2015 como o Ano Internacional da Luz e as Tecnoloxías Baseadas na Luz. A celebración é moi pertinente por varios motivos.
O máis importante é que a luz é un dos ingredientes fundamentais da vida. Hai aproximadamente 2.000 millóns de anos as cianobacterias inventaron a fotosíntese, un mecanismo que utiliza a luz solar, dióxido de carbono e auga para fabricar osíxeno e hidratos de carbono. Estes microorganismos foron os responsables de que a atmosfera primitiva da Terra se enchese de osíxeno, facendo así posible a existencia de todas as especies que utilizan este gas para respirar. As plantas dos nosos tempos seguen utilizando a luz de sol para fabricar osíxeno e alimentos dos que se nutren a maioría dos seres vivos do planeta.
Tamén se dá a circunstancia de que en 2015 coinciden varios aniversarios redondos de importantes descubrimentos científicos relacionados coa luz. Cúmprense, por exemplo, os 1.000 anos dos famosos traballos sobre óptica do árabe Ibn al Hayzan, coñecido como Alhacén. Tamén se cumpren os 200 anos do concepto da luz como unha onda, que propuxo Auguste Jean Fresnel; os 150 anos da teoría electromagnética da propagación da luz, da que é autor o físico escocés James Clerk Maxwell; os 110 anos da teoría do efecto fotoeléctrico formulada por Albert Einstein; os 100 anos da teoría da curvatura da luz no espazo, tamén de Einstein, e os 50 anos do descubrimento da radiación cósmica de fondo, que realizaron Arno A. Penzias e Robert W. Wilson. Hai tamén 50 anos, Charles Kao logrou transmitir luz a través dunha fibra óptica, permitindo así a comunicación óptica.
FOTÓNICA
Os intentos da humanidade por comprender e controlar a luz deron lugar a grandes descubrimentos científicos e importantes innovacións tecnolóxicas. O lume, que foi a primeira fonte de luz artificial que utilizou o home, transformou por completo a vida dos nosos devanceiros. O mesmo sucedeu miles de anos despois coas lámpadas incandescentes, as luces fluorescentes e as luces de diodos emisores de luz (LED, nas súas siglas en inglés). A utilización de espellos e lentes para desviar a luz e aumentar os obxectos permitiu a invención dos telescopios e microscopios, que se utilizaron para describir o universo e formular a teoría celular.
A fotónica, que é a ciencia que permite xerar e controlar fotóns (as partículas que forman a luz), permitiu desenvolver as tecnoloxías para o almacenamento óptico de datos, a transmisión de datos por fibra óptica, a exploración do corpo humano mediante endoscopios, a impresión láser e a fabricación de láseres de alta potencia. Nun futuro próximo intentarase utilizar a fotónica, cuxas aplicacións se presumen ilimitadas, para sintetizar novos compostos químicos e obter enerxía mediante fusión. Crese que o século XXI dependerá tanto da fotónica como o XX da electrónica. Ademais, xera un mercado global xigantesco que actualmente alcanza un valor de 300.000 millóns de euros, que ascenderán a 600.000 millóns en 2020.
Luz de sincrotrón
21 de enero de 2015 10:22
O seu nome parece sacado dunha novela de ciencia ficción; e as súas aplicacións, aínda máis. Os sincrotróns son grandes máquinas que utilizan imáns moi potentes para acelerar electróns ata unha velocidade próxima á da luz. Cando os electróns alcanzan esa velocidade, emiten unha luz incriblemente brillante que se coñece como luz de sincrotrón. A luz de sincrotrón é tan intensa que é capaz de revelar a estrutura atómica e molecular dos obxectos que nos rodean. Así pois, os sincrotróns son como supermicroscopios, 10.000 veces máis potentes que os microscopios ordinarios. No mundo existen 60 instalacións deste tipo. España ten o seu propio. Chámase ALBA e está situado no campus da Universidade Autónoma de Barcelona, en Cerdañola del Vallés. O ALBA ten sete unidades preparadas para distintos usos da luz que produce.
A luz de sincrotrón utilízase en practicamente todos os campos da ciencia. Utilízase por exemplo, para estudar a estrutura das proteínas, detectar e realizar seguimentos de sustancias contaminantes do medio ambiente, identificar novas especies de microorganismos ou analizar mostras de fósiles sen chegar a tocalas. Os centros de investigación e as compañías biofarmacéuticas utilizan a cristalografía macromolecular, unha técnica que utiliza luz de sincrotrón, para descubrir a estrutura en tres dimensións dos principios activos que poden chegar a converterse en medicamentos. En enxeñería, a luz de sincrotrón serve para analizar a corrosión, as pequenas fisuras dos materiais e para estudarin situ os materiais mentres se fabrican. Utilízase incluso, como unha técnica non invasiva, para estudar restos arqueolóxicos e obras de arte. Xunto co da fotónica, o campo da luz de sincrotrón será un dos de maior desenvolvemento do século XXI.
Luz e xenética
21 de enero de 2015 10:24
Unha das aplicacións máis espectaculares da luz ten que ver co estudo do funcionamento do cerebro. Hai uns meses, as famosas revistas Nature e Science incluíron na súa lista dos descubrimentos máis importantes da década a unha técnica coñecida como optoxenética, que permite acender e apagar en vivo xenes e neuronas concretas do cerebro simplemente apagando e acendendo unha luz. Soa incrible, pero funciona e xa se está aplicando.
A idea de utilizar a luz para controlar neuronas procede do mesmísimo Francis Crick, codescubridor xunto con James Watson da estrutura do ADN. Crick comezou a falar da súa idea nunha serie de conferencias que impartiu en 1999 na Universidade de California (San Diego). Outro dos pioneiros desta técnica é o científico español emigrado a Estados Unidos Rafael Yuste, que demostrou experimentalmente que a luz láser podía usarse para activar neuronas vivas. Yuste tamén foi un dos primeiros en propor construír un mapa da actividade cerebral. Outra característica importante desta técnica é que se basea na utilización de moléculas fotosensibles fabricadas por microorganismos, como a canalrodopsina-2, unha proteína que fabrican certas algas mariñas unicelulares e que provoca que naden achegándose ou afastándose da luz solar.
O INTERRUPTOR DE NEURONAS
A canalrodopsina-2 ten a forma dun tubo que atravesa a membrana celular. Cando a luz azul incide sobre ela, o tubo ábrese e permite que os ións de sodio do exterior entren na célula e disparen o impulso nervioso. Os científicos pronto descubriron que podía ser útil como ferramenta para controlar o comportamento das neuronas do cerebro, e que era moito máis rápida que as sustancias químicas e máis precisa que os estímulos eléctricos usados ata entón para estimular neuronas. Nunha serie de experimentos posteriores, illaron o xene da canalrodopsina-2 e introducírono nun virus. Logo, inxectaron o virus no cerebro de ratos para que infectase as neuronas e lles traspasase o xene. Así conseguiron que a proteína das algas se expresase na membrana das neuronas. Só quedaba iluminar as neuronas con luz azul a través dun cable de fibra óptica conectado ao cerebro do rato e... ¡voilà!, neuronas activadas a vontade con tan só acender unha luz. Utilizando outras proteínas da mesma familia, como a halorodopsina, que responde á luz amarela, tamén se poden apagar neuronas para comprobar como afecta isto ao funcionamento cerebral.
A evolución da optoxenética comezou nos anos setenta do pasado século e aínda non terminou. Nela participaron moitos científicos de diferentes países. É unha técnica que permitiu avanzar no estudo da orixe de enfermidades mentais como a narcolepsia, a esquizofrenia ou a enfermidade de Parkinson. Espérase que no futuro a técnica sirva para comprender como as redes neuronais controlan o comportamento e as accións complexas.