Hacer visible lo invisible

Hacer visible lo invisible

Ana Cros y Fernando Sapiña

La visión humana es limitada. Y lo es más todavía para personas como los autores, que llevan gafas desde la adolescencia, y a los que la edad les ha marcado con una presbicia que avanza a pasos agigantados. Pero los humanos, a lo largo de la historia, hemos luchado contra esta limitación. Y no nos referimos solo a las gafas…

El telescopio y el microscopio aumentaron el rango de visión en la escala de lo muy lejano y de lo muy pequeño, rompiendo así las limitaciones espaciales.

Con la fotografía se pudo representar de forma objetiva y perdurable lo que vemos directamente o amplificado por dispositivos ópticos. A finales del siglo XIX, gracias al espectacular aumento de la sensibilidad de las emulsiones durante los cincuenta primeros años de existencia de la fotografía, se desarrolló la fotografía instantánea. Con ella pudieron congelarse movimientos muy rápidos, rompiendo con la limitación temporal. Los pioneros en estas técnicas fueron Étienne Jules Marey en Francia y Eadweard Muybridge en América. Usaron una serie de exposiciones secuenciales muy rápidas para revelar las posiciones intermedias, invisibles, de las piernas en movimiento rápido. La cronofotografías llevó a la invención del cine, y ambas técnicas tuvieron un impacto importante en la ciencia.

También se desarrollaron técnicas fotográficas que implicaban luz que estaba fuera del rango de la luz visible. En 1895 Wilhelm Röntgen descubrió los rayos X. Observó que el tubo en el que se producían los rayos catódicos también generaba algo más que impresionaba las placas fotográficas. De esta forma obtuvo una imagen permanente de la mano de su mujer que revelaba los huesos de la misma. En 1896, un año después del anuncio de Röntgen, dos químicos expertos en fotografía, Josef Maria Eder y Edward Valenta, produjeron unos grabados bellísimos que revelaban el orden interno de los esqueletos de distintos animales con rayos X.

La radiografía revolucionó la medicina. Y, en los últimos años, el desarrollo de la tomografía computacional ha permitido conocer de forma detallada la topografía interna de nuestros cuerpos. Con esta técnica se construyen imágenes de secciones del cuerpo de anchuras determinadas, y se representa una secuencia de cortes.

Los rayos X también nos permitieron conocer la estructura de la materia a escala atómica. Max von Laue descubrió la difracción de los rayos X y, poco después, los Bragg, William Henry y William Lawrence, padre e hijo, la emplearon para analizar destructuras cristalinas. Pronto, se estaba empleando esta técnica para obtener información sobre estructuras más y más complicadas. Max Perutz y John Kendrew, en 1959, determinaron la estructura de las proteínas hemoglobina y mioglobina. Hoy, cada año se determinan miles de proteínas gracias a la difracción de rayos X.

Todo objeto emite luz. La temperatura del cuerpo es la que determina las características de la luz emitida. Los cuerpos a temperatura ambiente emiten luz infrarroja. Nuestro cuerpo, que está algo más caliente que nuestro entorno, emite luz infrarroja de una intensidad algo mayor que los demás cuerpos que nos rodean. Esta luz infrarroja podemos hacerla visible utilizando la tecnología de las cámaras de visión nocturna. Las cámaras de visión nocturna, al igual que los termómetros de los oídos, determinan la temperatura de un cuerpo a partir de la intensidad de la radiación infrarroja que emite. En las pantallas se representa esta información con un código de colores: se muestran en colores fríos los  objetos que están a menor temperatura, y en colores cálidos los objetos que están a mayor temperatura.

Otra luz que no podemos ver es la radiación de microondas. Todos la conocemos porque muchos tenemos un horno microondas en casa que calienta los alimentos; pocos saben que el wifi o el bluetooth funcionan también con microondas. Todas las partes del universo se encuentan bañadas por microondas de muy baja intensidad. Se trata del fondo de radiación de microondas, descubierto en 1965 por Arno Penzias y Robert Woodrow Wilson, de los laboratorios Bell. Esta radiación proviene del Big-Bang, de la gran explosión que dio origen a nuestro universo hace 13.700 millones de años. En las primeras etapas del universo, éste estaba a una temperatura enorme. Cuando su temperatura disminuyó, llegó un momento en el que las partículas elementales se combinaron formando átomos. Esto se produjo unos 380.000 años después del Big Bang. Durante esta recombinación se emitió una gran cantidad de radiación que inundó todo el universo y que ha ido modificando sus características a medida que el universo se ha ido expandiendo hasta llegar a nuestros días. Gracias a equipos montados en satélites hemos podido obtener imágenes que nos muestran que la radiación de este tipo que nos llega es prácticamente la misma desde cualquier dirección del espacio. Pero las diferencias mínimas que existen en ese fondo de radiación son relevantes: nos revelan zonas con densidad de materia ligeramente diferentes. Y en una de esas zonas con una densidad ligeramente superior a la media, con el tiempo, apareció la Via Láctea, el sistema solar, la tierra, la vida y los seres humanos, con y sin presbicia…