Desde el Sol hasta los ojos

Cabalgamos sobre la luz desde que surge en el corazón del Sol
hasta que llega a tus ojos y contribuye a formar
tus pensamientos, tus emociones y tu visión del mundo.

Monumento a Alberto Einstein en Ulm

Don Alberto "el Pelanas" no aprobaría este post. O, al menos, nuestro traje y el visor de nuestro casco. (Monumento a Albert Einstein en su ciudad natal de Ulm, Alemania)

Embútete el casco a fondo y agárrate bien fuerte a mi barriga, que hoy vamos a hacer un viaje curioso a una velocidad más curiosa todavía. Va a ser una carrera breve: sólo dura 499 segundos. Pero no va a ser una carrera corta, porque nos vamos a montar en un fotón de luz a su paso por la fotosfera solar y lo cabalgaremos hasta que llegue a la Tierra y grabe algo en un cerebro humano; o sea, un poco menos de ciento cincuenta millones de kilómetros. Sí, a la velocidad de la luz, este tramito se recorre en ocho minutos y diecinueve segundos exactos. Comparado con nosotros, el Dani Pedrosa ese va a ser un pringao.

Para nuestro viaje, nos vamos a dotar de dos objetos mágicos; esto es, dos quimeras, fábulas o como quieras llamarlo que violan las leyes fundamentales de la física y muy especialmente la Teoría de la Relatividad Especial de don Alberto, el Pelanas. El primero es un traje de cuero de unicornio translumínico, con botas, capucha y guantes y todo, que nos va a proteger del calor, la aceleración y las radiaciones y nos permitirá agarrarnos al fotón para avanzar con él a la velocidad de la luz; esto último, poseyendo masa como poseemos, jamás podríamos hacerlo en la realidad (aunque sí acercarnos mucho). El segundo va a ser un visor de cristal de la Isla de San Borondón para nuestros cascos; enseguida verás por qué. Recuerda: estas son cosas enteramente mágicas que no existen ni pueden existir en nuestro universo. Además, la física cuántica introduciría algunas objeciones a eso de localizar y agarrarse a un foton en particular; vamos a ignorarlas también. Ah, sí, y la distancia indicada al Sol es la distancia media. Que luego me dirán que si soy poco riguroso y que si os meto en la cabeza fantasías que no son y tal. ;)

Preparados.

La luz del Sol –una estrella corriente, de tipo G2V, situada en el Brazo de Orión– se origina en su núcleo. Ahí ocurren las grandes reacciones termonucleares donde también se forma el polvo de estrellas que nos compuso junto al hidrógeno primordial. Estas reacciones termonucleares de fusión son resultado del incremento de presión y temperatura provocado por la gravedad que atrae entre sí a los átomos de los soles (en su mayor parte, hidrógeno); y es esta misma gravedad la que contiene normalmente toda esta energía en un único lugar, impidiendo que se disperse por ahí sin llegar a formar un solecito ni nada. El problema fundamental para el desarrollo en la Tierra de la energía nuclear de fusión radica, precisamente, en que aquí no tenemos (ni deseamos…) una enorme gravedad para garantizar la contención y nos tenemos que buscar otras maneras.

Esta energía de fusión se expresa esencialmente bajo la forma de fotones, que viajan a la velocidad de la luz y tienden a salir despedidos en todas direcciones. Sin embargo, como en el interior de las estrellas hay mucha masa a gran densidad, pronto chocan con algún átomo y son absorbidos y re-emitidos. Es decir: los fotones permanecen rebotando por dentro del Sol durante largo tiempo hasta que logran alcanzar su superficie. Tradicionalmente se dice que les cuesta millones de años, pero según la NASA esto no es cierto: sería más bien entre un mínimo de diez mil y un máximo de ciento setenta mil años.

También se podría discutir si se trata del mismo fotón. A fin de cuentas, un fotón absorbido se convierte en otras cosas, y el emitido poco después no tiene por qué ser el mismo. Por otra parte, como todos los miembros de cada tipo de partículas subatómicas son idénticos entre sí, podríamos decir que nos da lo mismo. En fin. El caso es que nuestro fotón o el linaje de nuestro fotón procede del núcleo solar, ha atravesado la zona radiante y la zona convectiva y ahora se está aproximando a la fotosfera, desde donde podrá emitirse por fin hacia el espacio exterior.

Estructura simplificada del sol

Estructura simplificada del Sol. 1.- Núcleo solar. 2.- Zona radiativa. 3.- Zona convectiva. 4.- Fotosfera. 5.- Cromosfera. 6.- Corona (se extiende a gran distancia). 7.- Manchas solares. 8.- Gránulos. 9.- Anillos coronales.

Cuasi-Alineación planetaria el 14 de abril de 2017

Disposición de los planetas interiores del sistema solar el 14 de abril de 2017 a las 00:00 UTC. Simulador del sistema solar, NASA. (Clic para ampliar)

Listos.

El día más idóneo de los próximos años para hacer nuestro viaje sería el 14 de abril (¡qué casualidad!) de 2017: Mercurio y Venus se hallarán estupendamente dispuestos a ambos lados y bastante cerca de la línea imaginaria que une el Sol y la Tierra, en lo que vendría a ser casi una alineación Sol-Mercurio-Venus-Tierra. Sin embargo, el 11 de febrero de 2014 tampoco está tan mal y cae más pronto. Otras fechas posibles para tener una vista razonablemente buena de los planetas interiores rocosos de nuestro Sistema Solar (hasta la Tierra) serían a finales de septiembre de 2016 o, ya un poco peor, a mediados de julio de 2012.

Una vez elegida la fecha, nos situamos en las cercanías del Sol con nuestro traje de unicornio translumínico y nuestro visor de cristal de la Isla de San Borondón para agarrarnos a un fotón. Digamos que nos hemos teletransportado hasta la fotosfera, que es el lugar donde se emite la luz de las estrellas; o, más rigurosamente, la región donde los fotones ya pueden escapar libremente al exterior. La fotosfera es una capa solar relativamente fresquita, a sólo un poquito más de 5.500 ºC (5.800 K), compuesta por gases muy tenues. Nuestro traje y nuestro visor mágicos empiezan a actuar, protegiéndonos del calor, de la radiación y de la intensísima luz que nos dejaría ciegos en un instante, por no mencionar el brutal tirón gravitatorio. Todo a nuestro alrededor tiene el aspecto de un plasma brillante, turbulento e indistinguible, una especie de bruma increíblemente luminosa. La bola que vemos de una estrella es su fotosfera, pues de ahí emerge su luz.

Eso significa que aquí hay trillones de fotones escapando hacia el espacio exterior. Podemos agarrarnos a cualquiera de ellos, pues como ya hemos dicho, todos son exactamente idénticos entre sí. ¿Cuál te gusta más? ¿Ese que viene por ahí? No, mejor ese otro, que es de onda más larga y se viaja más cómodo. Pues venga, tres, dos, uno…

¡Ya!

Factor de Lorentz en función de la velocidad

El factor de Lorentz (γ) indica la contracción de la longitud espacial y la dilatación temporal en función de la velocidad. Conforme la velocidad se aproxima a la de la luz, la dilatación temporal tiende a infinito. Especulativamente, en un objeto que viaje a la velocidad de la luz, la dilatación temporal es infinita y el tiempo no pasa en absoluto. Sólo las ondapartículas sin masa, como los fotones, son capaces de viajar a la velocidad de la luz; y nada que contenga materia o información (ni siquiera los fotones) puede superarla. Así pues, para "cabalgar un fotón" tendríamos que perder totalmente la masa y el tiempo no transcurriría para nosotros.

¡Móntalo! ¡Muy bien, ya estamos sobre el fotón, disparados a la velocidad de la luz hacia el espacio exterior! Eso son casi trescientos mil kilómetros por segundo, compi; ya tienes algo para vacilar por ahí, pero cuidado con no despeinarte. O soltarte. En el mundo real, ahora mismo el tiempo se detendría instantáneamente para nosotros por compresión temporal relativista. Quedaríamos algo así como como congelados y no podríamos hacer nada más a menos que algo nos descabalgara del fotón; entonces, pensaríamos que nuestro viaje ha sido instantáneo aunque hayamos acabado por la parte de A1689-zD1. De hecho, lo habría sido para nosotros: el tiempo de a bordo en un ente viajero a la velocidad de la luz sería siempre cero y su reloj nunca avanzaría ni una minúscula fracción de segundo. Sería como la vida eterna y la eterna juventud, sólo que en una parálisis total… si no fuera porque tal cosa no puede suceder en absoluto. No en este universo, no en esta realidad. Pero nuestro traje de cuero de unicornio translumínico nos mantiene en una… eh… bueno, eso, que es mágico, ¿no? Así pues, el tiempo sigue corriendo exclusivamente para nosotros con normalidad según el marco de referencia terrestre (¡sí, ya…!).

¿Que ahora tampoco ves nada, dices, como si la realidad hubiera desaparecido por completo? Bueno, es normal: al ignorar la Relatividad, nos acabamos de cargar como un centenar de leyes esenciales de la naturaleza, nuestro marco de referencia es absurdo y estamos en un no-lugar donde las matemáticas que rigen este universo dan no-resultados como divisiones por cero, infinitos sobre infinitos y límites asintóticos a mogollón. Una vez más: la realidad no tiene sentido ninguno si hay un objeto con masa desplazándose a la velocidad de la luz. Y nosotros somos dos. El no-lugar donde nos hemos no-metido al cabalgar el fotón no es ni siquiera la nada. O incluso la no-nada. Por tanto, activa tu visor mágico de cristal de la Isla de San Borondón para observar el mundo como si estuviéramos viajando a velocidades sublumínicas corrientes. ;)

¿Mejor así? Ya te dije yo que eso que le soplan al cristal los elfos de San Borondón es la caña. No, no te voy a contar en qué consiste: estamos viajando sobre un fotón a la velocidad de la luz en el vacío, así que este es un muy mal momento para que te pongas a vomitar con grandes arcadas.

¿Que sigue sin verse gran cosa? Un poco de paciencia: es que estamos aún muy cerca del Sol. En la primera centésima de segundo-Tierra hemos atravesado la cromosfera y la región de transición, dos delgadas capas gaseosas de la periferia solar compuestas por hidrógeno, helio y metales que brillan tenuemente. La temperatura ha subido desde los cinco mil y pico grados al millón de grados. ¿Te cuento una cosa intrigante? Nadie sabe realmente por qué. Lo llamamos el problema del calentamiento coronal y se cotillea por ahí que hay un premio Nobel calentito esperando a quien logre darle solución.

Merece la pena detenerse un instante en él, porque es un asunto sorprendente. Lo lógico sería que la temperatura descendiese conforme nos alejamos más y más del Sol, de la misma manera que el calor de una hoguera se percibe cada vez menos al apartarnos del fuego. Sin embargo, en las capas exteriores del sol la temperatura es cientos de veces más elevada que en la fotosfera –la bola de luz– y casi tanto como en las profundidades de la zona de convección por donde pasó nuestro fotón o su linaje antes de salir: entre uno y dos millones de grados.

Lazos en la corona solar.

Lazos o anillos coronales en el Sol, de naturaleza electromagnética. Imagen obtenida por el telescopio espacial TRACE de la NASA.

Hay varias hipótesis al respecto, y una de ellas está relacionada con los inmensos campos electromagnéticos de la corona, donde nos hallamos tras el primer segundo-Tierra de viaje sobre nuestro fotón. ¿Ves esos monumentales lazos brillantes que nos rodean? Son de naturaleza electromagnética, y en torno a ellos se forman las prominencias solares. Las grandes erupciones solares se generan también por aquí.

Estamos, pues, atravesando la corona: una extensa región, muy caliente, de gases en estado plasmático cada vez más tenues conforme nos adentramos en el espacio interplanetario. Tres segundos-Tierra después de que abandonáramos la fotosfera, nuestros alrededores ya tienen el aspecto cósmico corriente –cielo negro, estrellas y todo eso– aunque con una intensísima luz a nuestras espaldas y respetable calor. Hemos recorrido el primer millón de kilómetros.

Aprovechando que la temperatura está descendiendo muy rápidamente, vamos a relajarnos un poquito. Nos estamos dirigiendo hacia la órbita de Mercurio, que se encuentra más o menos a cincuenta y ocho millones de kilómetros del Sol. Cabalgando nuestro fotón a la velocidad de la luz, llegaremos en tres minutos-Tierra.

Esto del espacio interplanetario resulta sorprendente. No es espacio vacío, como mucha gente piensa, y menos tan cerca aún del Sol. Para encontrar algo que se parezca al espacio vacío verdadero –y aún así con muchos matices– habría que irse al espacio intergaláctico profundo, a lugares inconmensurablemente inhóspitos y misteriosos como el Supervacío de Eridanus; que, según cosmólogos como la física teórica Laura Mersini de la Universidad de Carolina del Norte, podría incluso ser la firma de otro universo dentro de este. Toma ya. Un garabatito de nada, quinientos millones de años-luz sin apenas materia o energía: como cinco mil veces nuestra galaxia entera.

Pero en los sistemas solares, el supuesto vacío interplanetario está lleno de cosas. Lo único que pasa es que su densidad es baja, no se reflejan en los sentidos humanos comunes y nos da la sensación de que no hay nada. A la velocidad a la que estamos viajando, podríamos sacar la mano y nuestro guante de cuero de unicornio translumínico recogería enseguida un montón de medio interplanetario: gas, polvo cósmico y un intenso viento solar compuesto por partículas cargadas que se extiende a lo largo de todo el sistema solar y mucho más allá. Esta corriente de partículas (en su mayor parte, protones de alta energía) constituyen una levísima atmósfera solar exterior de unos cuarenta mil millones de kilómetros de diámetro: la heliosfera. La presencia de todas estas cosas en el espacio supuestamente vacío ha permitido postular algunos proyectos especulativos para naves interplanetarias o interestelares futuras como el ramjet de Bussard (aunque presenta algunos problemas: en vez de propulsión, podría producirse un frenado); y también para velas solares ya existentes hoy en día del tipo de IKAROS.

Mercurio en falso color. Sonda MESSENGER, NASA/JPL.

Mercurio en falso color. Imagen tomada por la sonda MESSENGER. NASA/Jet Propulsion Laboratory.

Mercurio.

¡Mira, mira, Mercurio! Ahí está, el pobre, atrapado entre el fuego y el hielo y con la cara partida a golpe de meteoritos. Tan cerca del sol, la temperatura en su punto subsolar llega a 427 ºC por irradiación directa, mientras que en sus polos cae hasta –183 ºC. Sí, ciento ochenta y tres grados bajo cero, a sólo cincuenta y ocho millones de kilómetros del Sol (en realidad, tiene la órbita más excéntrica de todo el sistema solar: varía entre 46 y 70 millones de kilómetros). Es un planeta rocoso, de tipo terrestre, que no posee lunas.

Probablemente lo estudió por primera vez un desconocido astrónomo asirio, hace unos tres mil cien años; sus observaciones nos llegaron a través del MUL.APIN babilónico. ¿Cómo sabemos que fue hace ese tiempo, y no otro? Sencillo: para que las observaciones registradas en el MUL.APIN cuadren, Mercurio tenía que estar en su posición correspondiente al 1.130 aC, con un error máximo de ochenta años arriba o abajo. Es lo que tiene la astronomía: puedes saber dónde estuvo, está o estará cualquier cuerpo celeste con extrema precisión, incluso aunque la observación fuera tan primitiva. Para los griegos, era Apolo cuando se veía al amanecer y Hermes cuando aparecía al anochecer. Fueron los romanos quienes le pusieron su nombre moderno en la mayoría de idiomas, por el dios Mercurio, equivalente latino del Hermes de los helenos.

Mercurio es el planeta más pequeño del sistema solar, muy denso y con una atmósfera extremadamente tenue compuesta por oxígeno molecular, sodio, hidrógeno, helio y algunas otras cosas en poca cantidad. En el fondo de los cráteres polares, que nunca quedan expuestos al cercano Sol, parece haber una cierta cantidad de agua en forma de hielo según las observaciones radáricas. Posee un núcleo ferroso desproporcionadamente grande, fundido y denso, rodeado por un manto de silicatos y una corteza bastante gruesa. Se cree que el planeta está contrayéndose por enfriamiento de su núcleo. Tuvo actividad volcánica en el pasado.

Ninguna potencia espacial se ha planteado seriamente la exploración o colonización de Mercurio, que ocupa un lugar menor en la literatura. La tecnología necesaria sería muy parecida a la utilizada en la Luna; el geólogo especialista en Ciencias Planetarias Bruce C. Murray, que cofundara la Sociedad Planetaria junto a Carl Sagan y Louis Friedman, ha definido a este planeta como una Tierra vestida de Luna. Por desgracia, viajar hasta allí con los medios presentes de la Humanidad resulta francamente problemático: está tan metido en el pozo de potencial gravitatorio del Sol que –además de exigir un montón de delta-V– obligaría a permanecer seis años dando vueltas a su alrededor antes de poder aterrizar. Pero en él, podrían encontrarse cantidades significativas de helio-3 para las tecnologías de fusión nuclear y diversos minerales valiosos; además, se ha sugerido que debe ser un buen sitio para construir grandes velas solares, lo que a su vez sería útil en la terraformación de Venus. A donde, por cierto, estamos llegando ya: han pasado seis minutos desde que abandonamos la fotosfera solar, Mercurio ha quedado a nuestras espaldas y nos aproximamos al lucero del alba: Venus, Hesperus, Lucifer.

Venus en color real.

Venus en color real. NASA/Ricardo Nunes.

Venus.

¿Qué podemos decir de Venus que no hayamos dicho ya? Bueno, pues muchas cosas, la verdad. La hermana de la Tierra es otro planeta rocoso, como ya sabemos cubierto por una densa atmósfera muy rica en dióxido de carbono, lo que le hace mantener una temperatura superficial capaz de fundir el plomo; los estudios sobre la atmósfera venusiana, con la muy significativa participación de nuestro astrofísico favorito, fueron los primeros en hacernos entender que el incremento de dióxido de carbono de origen antropogénico representaban un peligro grave para el clima terrestre. Así comenzó a investigarse el calentamiento global.

Por su distancia al Sol, Venus debería ser un planeta tórrido pero perfectamente habitable. Sin embargo, esa catástrofe carbónica en su atmósfera lo convierte en un verdadero infierno al que sólo las naves Venera lograron vencer, en lo que fueron los primeros viajes interplanetarios de máquinas creadas por esta especie nuestra.

Las órbitas de los planetas son elípticas, pero la de Venus es circular casi por completo y se toma algo más de 224 días terrestres y medio para describir una vuelta completa alrededor del Sol. Además, su rotación resulta bastante extraña. Por un lado, es la más lenta entre los planetas grandes del sistema solar: un día venusiano equivale a 243 días terrestres, con lo que este día venusiano resulta más largo que el año venusiano. Por otro, gira sobre sí mismo en sentido contrario a la mayoría de planetas, incluída la Tierra. Se cree que estas anomalías obedecen a un complejo blocaje de marea con el Sol y a fenómenos relacionados con su densa atmósfera.

Pero como estamos viajando tan deprisa, Venus ya queda atrás y nos acercamos a la Tierra. Sí, es ese mundo azul de ahí delante. Me han dicho que hay en él algunas cosas curiosas. Llevamos ahora mismo unos ocho minutos de viaje.

Tierra en color real

Tierra en color real. Earth Observatory, NASA.

Tierra.

Tierra es un planeta rocoso, aunque la presencia de agua líquida, hielo y aire en su superficie le otorga ese aspecto peculiar como de canica azul. Si te fijas bien, sobre algunos puntos de sus continentes se distinguen zonas verduzcas. Eso es porque hay vida en ella, ¿te lo puedes creer? Vida terrestre vegetal, sustentada en la clorofila, lo que le otorga esa tonalidad. Algunas investigaciones aseguran que hay también animales, incluído uno que camina sobre dos patas y sabe encender luces en la oscuridad como si se creyera una especie de luciérnaga artificial. Qué bichejo más gracioso, ¿verdad? ¿Verlo desde aquí? No, por supuesto que a esta distancia resulta invisible. Además, no tiene mayor importancia, es un animalejo muy primitivo. Fíjate tú que se pasa la vida tirando líneas en el mapa a las que llama “fronteras” y luego las marca con orina, no, perdón, con trapos de colores, creo, ¡y hasta se mata por defenderlas! En un lugar tan pequeño, ¿no es cosa de risa? Nada, un bichejo irrelevante, ya te digo.

Tierra da una vuelta al Sol cada 365 días terrestres y un cuarto, aproximadamente. Quitando esas curiosidades de su superficie, es un planeta de lo más normalucho; sólo destaca por ser el más denso del sistema solar y por poseer una Luna bastante aburrida y muerta. Ah, sí, y porque tiene tectónica de placas: esos continentes que ves se mueven, muy lentamente, a lo largo de los eones.

Vamos directos a ella. Sujétate fuerte: existe un 25% de probabilidades de que choquemos con algún átomo o molécula durante nuestro recorrido hasta la superficie. En ese caso, contribuiríamos a formar parte del color del cielo terrestre mediante dos fenómenos llamados dispersión de Rayleigh y difusión de Mie. ¡Mira cómo se la pegan esos! Cuando la luz alcanza una molécula del aire, una parte de ella tiende a ser absorbida y después irradiada en una dirección distinta. La luz de onda corta (correspondiente a un color azulado, con aportación de verdes y violetas) resulta más absorbida e irradiada que la de onda larga (rojos, amarillos, naranjas). Es decir: la fría luz azul sufre mucha más dispersión de Rayleigh que la de los colores más cálidos. De hecho, le afecta tanto que se dispersa por toda la atmósfera y, mires adonde mires, te llega algo de ella. Este es el motivo de que el cielo sea normalmente azul.

Cuando miras hacia el horizonte, da la impresión de que el cielo tiene una tonalidad más pálida. Esto se debe a que la luz dispersada se dispersa y mezcla aún más, muchas veces, antes de alcanzar tus ojos (hay mucha más masa de aire si miras en horizontal que si miras hacia la vertical). Esta es también la razón de que parezca que el sol brilla menos cuando sale o cuando se pone. Y hace que los atardeceres y amaneceres tengan tonos rojizos: toda la luz de onda más corta resulta dispersada (azules, verdes) y sólo la de onda más larga (rojo, naranja) logra atravesar la atmósfera hasta tu retina. Este espectáculo de colores es el resultado de la dispersión de Rayleigh para los fotones de luz.

Puesta de sol desde la ISS

Puesta de sol a través de la atmósfera terrestre, tomada desde la Estación Espacial Internacional. Debido a una combinación curiosa de los fenómenos de dispersión y difusión mencionados en el texto, cada uno de los colores se corresponde a grandes rasgos con las distintas capas de la atmósfera (troposfera en amarillos y naranjas; estratosfera en blancos y grises; mesosfera, termosfera, ionosfera y exosfera en azules). La región negra inferior es la superficie terrestre y la superior, el espacio exterior. En esa estrecha franja de colores, que tratamos con tan enorme irresponsabilidad, alienta casi todo lo que amamos en este cosmos.

Sin embargo, si la luz se encuentra con partículas de mayor tamaño que los átomos y moléculas de la atmósfera (por ejemplo, las gotas de agua que forman las nubes), la dispersión de Rayleigh no puede producirse porque depende de la relación entre la amplitud de onda de la luz y el tamaño del objeto interpuesto. Cuando el tamaño de estas partículas alcanza un 10% aproximadamente de la longitud de onda de la luz incidente, el modelo de Rayleigh colapsa y deja paso a la difusión de Lorenz-Mie (no confundir con Lorentz). Siguiendo a Mie, la luz de todas las frecuencias (y no sólo la azul) resulta dispersada de manera muy parecida. Por tanto, no se produce una selección de un color específico (salvo debido a las propiedades físico-químicas de la materia donde esté incidiendo la luz). Y ese es el motivo de que las nubes sean blancas o grises.

En general, la luz de onda más larga (correspondiente a los colores cálidos) atraviesa la atmósfera y llega a la superficie sin muchos problemas. Como nosotros elegimos un fotón de onda larga, no hemos topado con nada, no hemos sufrido dispersión y por tanto estamos llegando ya al duro suelo. Ops, creo que vamos a dar contra esa mesa de ahí: esa a la que está sentado uno de esos bichejos de dos patas leyendo no sé qué en uno de sus ordenadores. Como hemos viajado a la velocidad de la luz (ejem…), hace 499 segundos que salimos del Sol, hemos recorrido unos ciento cincuenta millones de kilómetros y ahora vamos a…

Ojo.

…¡chocar! En realidad, lo que ocurre es que hemos caído dentro del radio de influencia de uno de los átomos que componen la mesa. Ahora pueden ocurrir dos cosas: que seamos absorbidos o que seamos rebotados. Los átomos que componen la mesa, por su naturaleza químico-física, tienden a absorber la luz en determinadas frecuencias y a reflejarla en otras. La luz reflejada puede entonces alcanzar los ojos e instrumentos que se encuentren alrededor, excitándolos; por lo que tales ojos e instrumentos (como el sensor de una cámara) verán la mesa (o cualquier otro objeto) gracias a la luz que ésta ha rechazado (reflejado). Es decir: vemos las cosas por la luz reflejada en las frecuencias (colores) que sus átomos no quieren y por tanto expulsan. Por esto decimos que las cosas son de todos los colores menos del color que las vemos.

Como viajábamos sobre un fotón de onda larga y luz cálida (rojos, naranjas, amarillos), y al menos algún elemento de la mesa tiene esa tonalidad, sus átomos nos han rechazado y hemos salido rebotados en dirección a… ¡bueno, pues parece que hacia el ojo del bichejo! Como le dé por parpadear ahora mismo, igual salimos reflejados otra vez (hacia cualquier otro lugar como, por ejemplo, una cámara que le estuviera haciendo una foto de la cara: entonces, contribuiríamos a formar la imagen del párpado cerrado).

Ojo humano

Ojo humano (sección)

Al penetrar en su córnea –la envoltura transparente delantera del ojo, compuesta por tres capas y dos membranas que las separan– vamos a sufrir un fenómeno llamado refracción. Es decir, un cambio brusco de dirección; tanto que la imagen se va a invertir por completo. Debido a la forma del ojo, la córnea actúa como una lente y concentra la mayor parte de los fotones de luz incidente hacia un punto en el interior; costó muchos cientos de millones de años de evolución biológica e incontables callejones sin salida llegar a algo así. Por fortuna, como hay tantos ojos en la naturaleza y han ido apareciendo a lo largo de tanto tiempo, la evolución del ojo es una de las mejor conocidas. Y sin embargo, el ojo humano tiene varias imperfecciones, una de ellas traducida en un punto ciego, que las sepias por ejemplo no sufren. En realidad, nuestro ojo dista de ser perfecto en comparación con el de otros animales.

Aún cabalgando nuestro fotón absorbido-reemitido por la mesa, atravesamos la cámara anterior –llena de humor acuoso– y pasamos por la pupila: la apertura circular en el centro del iris, esa membrana que cada persona tiene de un color distinto. El iris es básicamente un esfínter fotosensible, que se contrae o distiende según la cantidad de fotones incidentes para ajustar la iluminación total en el interior del ojo. Cuando hay poca luz se abre, permitiendo que entre toda la posible; y cuando hay mucha se cierra, evitando el deslumbramiento hasta cierto límite. Cruzamos así las puertas del iris y nos adentramos en el cristalino.

El cristalino es una lente autoajustable bajo el control del sistema nervioso que permite enfocar objetos a distintas distancias, fenómeno conocido como acomodación; esto provoca una segunda refracción (cambio de dirección de los fotones) que ajusta con más finura la causada por la córnea. Así, atravesamos ya el gel transparente que rellena la esfera del ojo –llamado humor vítreo– y nos precipitamos hacia el fondo de la retina.

Este es ya un tejido nervioso complejo, conectado directamente al cerebro mediante el nervio óptico, hasta tal punto que casi casi se podría denominar una proyección especializada del cerebro dentro del ojo. La retina está compuesta por grandes cantidades de neuronas interconectadas mediante sinapsis. Entre estas neuronas se encuentran unas muy especializadas en captar la luz. Son las células fotorreceptoras, típicamente conos y bastones.

La disposición de estas células y de las otras neuronas que las conectan al nervio óptico conduce a otro divertido debate con los partidarios del diseño inteligente (creacionismo bajo tapadera pseudocientífica). Resulta que en el ojo humano las células conectoras están dispuestas por delante de las células fotorreceptoras, con lo que muchos fotones quedan absorbidos en ellas sin efecto alguno, obstruyendo el paso de la luz y reduciendo así la agudeza visual; evidentemente, cabe preguntarse qué clase de diseñador hace pasar el cableado de una cámara por delante del sensor CCD. De nuevo, son las sepias quienes tienen dispuestas las células de la retina a la manera lógica; quizá ellas sean el pueblo elegido.

La retina según Santiago Ramón y Cajal

Estructura de la retina según la dibujó D. Santiago Ramón y Cajal (ca. 1900). En el Instituto Cajal del CSIC, Madrid.

Aquí acaba el recorrido de nuestro fotón, bien atrapado estúpidamente en una de estas células interconectoras o bien logrando actuar un fotorreceptor, tras su viaje de ocho minutos y diecinueve segundos desde el Sol. Si logra superar ese fallo de diseño de la retina, excitará uno de estos conos o bastones. Los bastones son extremadamente sensibles, capaces de detectar un solo fotón, permitiendo así la visión en condiciones de baja visibilidad (visión escotópica); a cambio, no pueden detectar colores. Son monocromáticos, con una sensibilidad óptima en torno a las frecuencias verdeazuladas. Por eso, cuando la iluminación desciende, seguimos siendo capaces de ver sombras pero perdemos la mayor parte de la visión en color.

Los conos, por el contrario, necesitan mucha más energía lumínica para excitarse. Sin embargo, en el ojo humano están presentes en tres sabores, cada uno de ellos más sensible a las frecuencias correspondientes a un color: verde, roja y azul. Así, nos proporcionan la visión fotópica tricromática: lo que llamamos ver en colores. La mayor parte de los mamíferos sólo son capaces de ver en dos colores, o carecen por completo de la capacidad para ver en color. Sin embargo, la mayor parte de las aves y algunos peces y anfibios poseen visión tetracromática: pueden ver un cuarto color, invisible para nosotros. ¿Y cuál es ese cuarto color? Pues a menudo la luz ultravioleta, que se difunde en una frecuencia indetectable por los fotorreceptores humanos (aunque no por sus instrumentos, claro). Parece ser que ciertas hembras humanas podrían tener una tenue visión tetracromática, pero esto no está demostrado todavía.

Algunas mariposas, lampreas y aves como las palomas son pentácromas. Esto es: poseen conos especializados en distinguir cinco colores básicos (e incluso más). Como resultado, pueden ver unos cien mil millones de colores distintos, mucho más allá de lo que constituye luz visible para la gente humana. Esa es una experiencia inimaginable. Aunque nosotros –por supuesto– seamos capaces de observar en todas esas frecuencias y muchas más a través de nuestros aparatos, la experiencia de ver realmente un mundo tan multicolor nos está vedada por completo: es como tratar de imaginarse la cuarta dimensión. No existen tales fotorreceptores en nuestros ojos y nuestro cerebro no ha podido evolucionar con ellos, por lo que estaríamos de todos modos incapacitados para interpretar sus señales. Dependemos de los datos instrumentales y las imágenes sintéticas en falso color para acceder a esa parte de la realidad; cualquier paloma la ve con un simple vistazo.

Los fotones incidentes excitan estas células fotorreceptoras estimulando algunas moléculas que se encuentran en su interior: la rodopsina y las yodopsinas, un conjunto de proteínas sensibles a la luz denominadas opsinas. Aquí se da otro fenómeno curioso. Todas estas células están activadas constantemente. Cuando resultan excitadas por la luz, entonces se inhiben y dejan de transmitir señales electroquímicas. Es esta desconexión la que activa las células transmisoras (las que están por delante) y entonces se emite una señal visual hacia el cerebro por el nervio óptico. Esto es, funciona al revés de como uno se podría imaginar en un principio: los fotorreceptores quedan inhibidos y eso es lo que dispara la señal visual hacia el cerebro en los transmisores.

O sea, que esto ya se asemeja a uno de esos bromazos a los que Mamá Naturaleza es tan aficionada: vemos las cosas de todos los colores menos de los colores que son (que admiten); las vemos boca abajo debido a la refracción en sus lentes (es nuestro cerebro quien se encarga de ponerlas boca arriba otra vez); y además las vemos porque detienen (en vez de activar) la acción de las células fotorreceptoras, lo que a su vez activa (en vez de detener) al sistema neurotransmisor. El mundo al revés, vaya. Para acabar de arreglarlo, aproximadamente la mitad de las fibras de cada nervio óptico se cruzan en el quiasma óptico y van a parar al lado opuesto del cerebro. Así las señales que viajan por ellas llegan finalmente a la corteza visual, que se encuentra (¡cómo no!) en la parte posterior de la cabeza, encima de la nuca. Es en esta corteza donde se construye el mapa de toda la información captada a través de los ojos, constituyendo así –literalmente– nuestra visión del mundo y contribuyendo decisivamente a formar nuestros pensamientos y emociones.

Y la energía que mueve todo esto procede también del Sol. Además de la radiación solar directa que mantiene viva la biosfera terrestre, los animales somos parásitos de las plantas a través de la cadena alimentaria; plantas que dependen a su vez de la fotosíntesis (propulsada por energía solar). Hijos e hijas del Sol y de la lluvia, polvo de estrellas, desde siempre y para siempre jamás.

Escrito sobre una idea original de Orlando Sánchez Maroto al que, por tanto, dedico este post. ¡Gracias, Orlando!

Premio Experientia Docet a la divulgación científica

Premio Experientia Docet a la excelencia en la divulgación científica.

Este post ha recibido el premio Experientia Docet a la excelencia en la divulgación científica.
Con mi agradecimiento. :-)

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74 comentarios »

  1. Orlando dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 18:05

    Gracias a ti, Yuri, por el trabajazo que te pegas para publicar estos artículos enormes. Si enviarte una sugerencia sirve para colaborar, aunque sea mínimamente, me doy por más que satisfecho.

    • Yuri dijo,
      El 14 de octubre de 2010 @ 21:51

      Un placer y eso, dedicado. :-)

      • Orlando dijo,
        El 14 de octubre de 2010 @ 21:59

        Mooola :D

  2. El 14 de octubre de 2010 @ 18:11

    Una buena fusión de varias ramas de la ciencia.

    Yo me he quedado en las células, proteínas y esas cosas…, no es mi campo.

    Saludos coordiales

    • Yuri dijo,
      El 14 de octubre de 2010 @ 21:51

      Hombre, pero nunca está de sobras aprender alguna cosa más. ;-)

      Gracias. :-)

  3. Eduardo dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 18:16

    Simplemente excelente. Saludos de un jóven lector desde Venezuela ;-)

    • Yuri dijo,
      El 14 de octubre de 2010 @ 21:52

      Gracias, Venezuela. :-)

  4. Dani dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 18:19

    Amigos de la Pizarra de Yuri, lean de nuevo -de forma pausada y tranquila- el post, pero esta vez miren el reloj…¿8 minutos y unos pocos segundos, verdad?…

    ¿Cómo lo haces, Yuri?

    Gran artículo “carlsaganiano”. Una gozada.

    Gracias

    • Yuri dijo,
      El 14 de octubre de 2010 @ 21:52

      Cada persona lee a un ritmo, pero por ahí, ahí tenía que andar. ;-)

      Como siempre un placer. :-)

  5. nk82 dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 18:57

    Un post mágico! Gracias por ilustrarnos de una manera tan entretenida :)

    • Yuri dijo,
      El 14 de octubre de 2010 @ 21:52

      Es que es un placer, de verdad. :-)

  6. musmushi dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 19:24

    No sabes cuánto he disfrutado con este post. Te felicito.

    • Yuri dijo,
      El 14 de octubre de 2010 @ 21:53

      Me alegra mucho. Gracias. :-)

  7. Stybbo dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 19:54

    Este es un articulo que engancha de principio a fin, felicidades

    • Yuri dijo,
      El 14 de octubre de 2010 @ 21:54

      Eso se pretendía. Gracias a ti también. :-)

  8. Volkov dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 22:12

    Oye Yuri Gagarin, y con franqueza…¿no eras el que posteaba en un foro llamado Forocoches – General (más conocido como forofachas) temas sobre ciencia y tecnología espacial? Que pérdida de tiempo entonces….en foro tan friki y desquiciado. ¿Eres licenciado en Físicas o alguna carrera técnica? Muy didáctico e instructivo este post.

    • Yuri dijo,
      El 14 de octubre de 2010 @ 22:30

      Este avatar YuriGagarin y la idea de este blog emergieron, en efecto, de mi participación en Forocoches. Y a mucha honra. :-)

      Este es el post inaugural de la Pizarra, donde cuento el hecho:

      http://lapizarradeyuri.blogspot.com/2009/07/blog-post.html

      Y aquí, por ejemplo, comenté sobre el asunto aquel de John Cobra en Eurovisión: ;-)

      http://lapizarradeyuri.blogspot.com/2010/02/en-defensa-de-forocoches-y-en-cierta.html

      Forocoches es un foro muy grande y hay gente de todo tipo (¡hasta yo! :-D ). Yo no creo que fuera en absoluto una pérdida de tiempo. Hubo gente que aprendió y reflexionó, yo también aprendí y reflexioné, mantuve algunos debates muy interesantes, me divertí, algunas personas jóvenes se pusieron en contacto conmigo para contarme que les había inspirado a la hora de seguir carreras científicas… no creo que todo eso se pueda definir como una pérdida de tiempo. ;-)

      Y personalmente, aunque ahora no me quede tiempo para pasarme por allí, mantengo la cuenta y sigo considerándome forocochero.

      • shurmano dijo,
        El 15 de octubre de 2010 @ 0:44

        Son buenísimos tus artículos. Muchas gracias por ponerlos.

  9. El 14 de octubre de 2010 @ 23:10

    Sin palabras… un post excepcional. ¡¡¡Gracias!!!

  10. Rober dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 23:23

    Pongamos que una cosa es de color celeste: rechazará las frecuencias entre el azul y el verde y sólo absorberá las cercanas al rojo. “De lo que se come se cría”, así que podemos decir que esa cosa es roja.

    Los fotones de frecuencias azul-verdosas entran en el ojo mientras los de las rojas están ausentes. Los primeros inhibirán las señales de los conos azules y verdes pero los segundos, que “brillan por su ausencia”, no inhibirán las señales de los conos rojos.

    Por tanto, la señal que llega finalmente al cerebro, es la señal roja que se corresponde con la cosa, que ya hemos visto (nuca mejor dicho) que es roja.

    Mamá Naturaleza nos gasta una buena broma la naturaleza, sí, pero al final resulta que coincide y todo. ;-)

    P.D.: me estoy pegando con lo de la imagen cabeza-abajo, pero me temo que ahí no va a haber manera. Está cabeza-abajo y punto.

    • Karlosnake dijo,
      El 15 de octubre de 2010 @ 20:10

      Primero, genialísimo post, como todos los que te leo, hace poco que me pasaron un artículo del blog, y me quedé prendado. Estudio Biología pero me fascinan todos estos temas, y los relacionados con la física, de los que tengo mucha menos idea, me los leo que da vicio, una forma muy entretenida de aprender aparte de muy bien informada.

      Segundo, no suelo leer los comentarios, pero he visto ya algunos donde creo que podría echarles una mano, espero que no te moleste, si no has respondido tú supongo que será por no haberlos visto aún.

      Tercero, me pongo a explicarte, Rober, en lo que no estoy de acuerdo contigo, o igual lo entendí mal:

      Una cosa no “ES” de ningún color, nosotros la percibimos de ese color, es algo subjetivo, igual por este matiz es por el que no me cuadra lo que dices cuando igual has querido decir lo que yo pienso.
      El caso, es que los fotones verdeazulados, inhiben la señal de los conos, pero esa inhibición es la señal que se dispara al cerebro, es decir, al inhibirse, es cuando tú percibes esos colores, y percibes el objeto como verdeazulado.
      Los “fotones rojos” no inhiben los conos, ya que los está absorbiendo el objeto, pero al no inhibir, no se dispara la señal nerviosa hasta el cerebro y no tienes la percepción del rojo.
      Podríamos decir que ese objeto es rojo (aunque no lo comparto) pero lo estamos viendo verdeazulado.

      Espero haberme explicado bien, y no haber escrito demasiado XD.

      • Rober dijo,
        El 16 de octubre de 2010 @ 11:27

        La verdad es que había intentado hacer un comentario jocoso con el asunto de las “bromas” de Mamá Naturaleza, pero me temo que me salió demasiado serio.

        En cualquier caso, había interpretado mal lo de las señales de inhibición. Muchas gracias por tu aclaración.

  11. Abel dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 23:34

    Sublime, sin más.

  12. Alejandro dijo,
    El 14 de octubre de 2010 @ 23:52

    Muy interesante sin duda, gracias a ti Yuri consigo calmar mis ansias de aprender cosas nuevas, que no se porque mi carrera no consigue ;)

    • GíìtàAníkàá`H CàálEéNtòóNàá`H dijo,
      El 16 de octubre de 2012 @ 15:34

      Meer encantah ezte blòó.

  13. Volkov dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 0:17

    Sí, pero reconoce que el foro se le ha ido por momentos de la mano a su creador (Alejandro), aunque ahora afortunadamente parece que está más controlado el tema de baneos. Antes, que estaba copadísimo por gente de extrema derecha (y lo sigue estando), hizo que cayeran muchas cuentas (entre otras la mía que era del 2006), no por insultar sino simplemente por opinar en contra de las barbaridades del facherío, que se alió para reportarme masivamente. Todavía se sigue haciendo demasiada apología de la xenofobia y de odio racial (hasta del nazismo, soterradamente). Y no son bromitas ni chorraditas.

    No es precisamente merecedor de demasiados elogios por mi parte, aunque yo también tengo cuenta (cada vez entro menos) y reconozco que me he reído un montón con algunos post y no digamos con los gifs y chopeos varios. Creo que tu defensa de Forocoches, a pesar de todo, en el hilo que citas es, en mi opinión, excesiva, salvando claro tus excelentes post que se me hacían extraños en un foro tan caótico y friki como FC. Y lo del Cobra, para mí, eso sí, es insalvable, tanto como Eurovisión, ojo.

    Te quedan mejor aquí tus clases de ciencia que un lugar de choteo, esquizoide y a veces fuertemente politizado como FC.

  14. Santy dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 0:33

    Simplemente increíble… que gran articulo y coincido con los demás que forma tan genial de mezclar varias ramas de la ciencia, un aplauso de pie para este trabajo, y esta pagina a mi lector de feeds.

  15. El 15 de octubre de 2010 @ 0:42

    Tus posts son más largos que un día sin pan, pero alimentan para una semana por lo menos XD ;) Siempre me asusta su largura, pero tras leer las primeras líneas ya no puedo dejarlo sin terminar.

    Muchas gracias por tu aportación a mi cerebro y al resto de bichejos que, como yo, nutren sus neuronas con tus artículos. Eres grande, no tanto como el verdadero Yuri, pero tiempo al tiempo ;)

  16. Nis dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 4:54

    Es la primera vez que comento.
    Me encanta…

  17. Kollontai dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 6:43

    Yuri creo que no miento si digo que tienes la mejor columna de todo el diario y que tu labor es admirable.

    Me gustaría preguntarte un tema que no entiendo muy bien, y es respecto a los objetos en movimiento que se acercan a nosotros, si la imagen que recibimos de ellos es un reflejo de la luz que incide en ellos ¿ Por qué llegan al mismo tiempo la imagen y el objeto ?. Diculpa si no he expresado bien la cuestión o si alguna de las premisas es exactamente así.

    Un abrazo.

    • Karlosnake dijo,
      El 15 de octubre de 2010 @ 20:15

      Yo no lo entiendo muy bien, quieres decir un objeto que te golpea¿? La imagen llega antes, porque va a la velocidad de la luz, y en el post ya comenta que la materia no puede ir ni igual ni a mayor velocidad que la de la luz.

      Creo que no he entendido bien la pregunta, de todos modos.

      • Kollontai dijo,
        El 16 de octubre de 2010 @ 9:27

        Posiblemente no he formulado bien la pregunta. En el segundo capítulo que entrega Público de Cosmos, Carl Sagan pone un ejemplo de un señor que se acerca con un carro y va a colisionar con él que va en bici y plantea porqué no sucede que la imagen del carro llega antes que el propio carro y que un observador por ejemplo viera a Carl Sagan chocar contra nada . Es una parte que no he entendido muy bien, pero bueno.

        • Karlosnake dijo,
          El 16 de octubre de 2010 @ 16:54

          Porque para ver la imagen, primero tiene que haber interactuado con ese objeto, no se puede ver algo en su posición futura, ya que los fotones que percibimos son los que rebotan contra ese objeto, si el objeto aún no ha llegado a colisionar, no podemos ver unos fotones que “han rebotado” en algo que no está en ese sitio aún, comprendes lo que quiero decir¿?

          Espero ser de ayuda y explicarme bien, la verdad es que me lio un poco jeje.

        • Kollontai dijo,
          El 16 de octubre de 2010 @ 17:29

          Muchas gracias Karlosnake, lo he entendido perfectamente, de lo que hablaba Sagan es que las velocidades siempre son respecto a algo y que no se pueden sumar a la velocidad de la luz, ya que esta no se puede traspasar. Lo has explicado muy bien. Otra pregunta, la imagen reflejada en un espejo de una persona permanece entonces un brevisimo espacio de tiempo después de apartarte de él?

    • Crysys dijo,
      El 16 de octubre de 2010 @ 10:25

      Si no te entiendo mal: Hubble no es sòlo un telescopio. Busca en goggle que es largo de explicar por aquí.

  18. Poldete dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 8:42

    Hola Yuri,
    no conocía tu pizarra, pero ya la tengo en mi página de iGoogle junto con los grandísimos blogs que voy descubriendo.
    Un artículo magnífico.

    Saludos.

  19. Paco dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 9:14

    Lo has vuelto a hacer. Otro artículo para flipar.

    He tardado más de 20 minutos en leerlo, porque estoy en el trabajo (en ese instante que te tomas libre justo antes de irte a desayunar para al volver comenzar con el trabajo en serio), y no ha parado de haber interrupciones. Pero los tengo que leer en el trabajo, porque en casa, con los niños, habría tardado dos horas. Pero perfectamente se puede leer en poco más de ocho minutos.

    Espero ansioso a que mi reader me informe del siguiente. Gracias, no me canso de leerte.

  20. BooT Loos dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 9:36

    Sin palabras.

    Adoro tus artículos; amenos, divertidos, educativos…

    Me encantaría poder tomarme unas cañas contigo y hablar contigo en persona. O mejor dicho, escucharte mientras hablas…

    Un saludo de un lector agradecido..

  21. David Noci dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 10:44

    Yuri,

    Otro grandisimo artículo, últimamente estás poniendo el listón alto :-)

    Últimamente estás dando pinceladas de humor con mas frecuencia en los posts… te has casado?? (o divorciado? jaja)

    Un saludo!

  22. Ontureño dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 11:43

    Bueno, muy bueno. Excelente!

    Se me ocurre, así como crítica constructiva, que entre toda la ingente cantidad de información que has soltado ahí, falta un comentario sobre por qué vemos en la longitudes de onda que vemos, y no otras. Ya sabes, da la casualidad de que el arcoiris cae en una «ventana» de poca absorción de luz por parte de la molécula de agua :) ¡Qué conveniente para un órgano que está constituido por un 90% de agua!

    • Karlosnake dijo,
      El 15 de octubre de 2010 @ 20:23

      Eso me parece muy interesante, puede que esté relacionado con que las primeras especies en desarrollar órganos para percibir la luz vivieran bajo el mar.

      • Karlosnake dijo,
        El 16 de octubre de 2010 @ 16:42

        Perdón, al escribir mi respuesta no me acordé de una cosa. La radiación electromagnética correspondiente al visible, es la que tiene la energía necesaria para producir la excitación de los electrones y provocar así el intercambio de energía.
        Por debajo tenemos los infrarrojos, que no tienen suficiente fuerza, solo hacen vibrar la materia más rápido. Y por encima del ultravioleta la reacción con la materia suele ser bastante dañina y produce mucha más radiación y modificaciones en las moléculas mas drásticos.
        El visible es la que puede provocar un cambio sutil para que pudieran evolucionar proteínas que con pequeños cambios, como las rodopsinas, pudieran desencadenar una señal.

  23. voet dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 12:33

    muy interesante tu observación “Es esta desconexión la que activa las células transmisoras (las que están por delante) y entonces se emite una señal visual hacia el cerebro por el nervio óptico” ya que es algo que muchas veces no se menciona.

    efectivamente, los fotorreceptores del ojo están continuamente disparando señal hasta que les llega luz, en cuyo caso se inhiben, algo muy poco habitual en la transducción electroquímica en el sistema nervioso.

    cito un poco de memoria pero hay algo todavía más impresionante: la sensibilidad de estos fotorreceptores se ajusta mediante un umbral regulado por la presencia de iones calcio en la célula, que llega a modular en un factor 1:40 la sensibilidad de la retina. es por eso que al deslumbrarnos tras cierta oscuridad ese flujo de calcio permite que la visión se adapte poco a poco. y alrevés también: cuando pasamos de la luz a la oscuridad el flujo se invierte.

    y esto conduce a una nueva rareza: en bioquímica es MUY importante la presencia de unos iones u otros en el exterior y el interior de la célula, ya que condicionan la diferencia de voltaje entre el interior y el exterior. este voltaje suele cambiar el comportamiento de las células.

    en el caso concreto del ión calcio, este suele estar prácticamente ausente del citoplasma en las células y muy presente en el espacio extracelular. su función es bastante sorprendente: las células “normales” aprovechan esta gran diferencia de concentración para producir cambios de polaridad hiperrápidos en situaciones que podríamos considerar de emergencia: la célula abre los canales de calcio, éste entra a chorro y la diferencia de voltaje cambia casi instantáneamente. digamos que el calcio funciona de “sirena de bombardeo” a nivel celular…

    …y de nuevo las células receptoras del ojo son muy especiales en este sentido: en vez de utilizar el calcio para las “emergencias”, lo utilizan como regulador del umbral.

    • Karlosnake dijo,
      El 16 de octubre de 2010 @ 16:59

      Jurrrrrrr me has recordado muchísimo a los apuntes de una asignatura del año pasado, donde dimos todo eso. La acomodación al exceso de luz se produce por la fosforilación de una determinada proteína, que creo que es lo que llevaba posteriormente a la entrada o salida de Calcio. Pero no me acuerdo ahora del todo, aunque podría buscar esos apuntes y explicarlo bien si alguien tiene curiosidad.

      • voet dijo,
        El 16 de octubre de 2010 @ 20:03

        si estudias bioquímica aquí en españa, recuerda que tienes tres salidas profesionales: tierra, mar y aire.

        ¿sabes que le dice un bioquímico que trabaja a otro que no trabaja? su mcpollo y sus patatas, gracias.

        y es que el asunto de la investigación en españa es mu triste: http://glob.cranf.net/?p=50

        • Karlosnake dijo,
          El 16 de octubre de 2010 @ 21:36

          Jaja, estudio Biología, pero sí que quiero dedicarme a la investigación, ya se lo mal que va por aquí, pero bueno voy entrar este año en un departamento con algo de renombre y si acabo haciendo la tesis ahí puede que me manden a EEUU.

  24. mara_en_el_curro dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 13:26

    Yuri, no tengo palabras para expresarte lo mágico que ha sido leer esta entrada.

  25. Manuel Nicolás dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 14:46

    A mí ya me da verguenza decírtelo pero:
    Otro artículo excelente.

  26. Cesar Toimil dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 16:32

    Yuri, no te das cuenta de lo que estás haciendo como divulgador científico. La labor que haces acercando la ciencia a la gente es impagable. Tu constancia, rigor, simpatía….etc hacen de este blog una de las joyas de la divulgación científica a nivel mundial!!!
    Gracias. Muchas gracias. Como de aquí al Sol!!!

  27. Fran dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 17:41

    Sin palabras. Bueno sí, una: gracias.

  28. Rubén dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 17:56

    Me ha gustado mucho tu artículo. Pero si he de elegir un fragmento, la primera estrofa en la que hablas de la Tierra, colosal.
    Gracias por esto.

  29. AzzaPfeiffer dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 18:19

    ¡Tiembla, Punset, tiembla!

  30. Jose dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 18:40

    Impresionante articulo, mi enhorabuena.

  31. Cristina_12_años dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 18:54

    Muy buen post, aunque pase más de una hora leyendolo buscando los nombre, palabras etc… en wikipedia :-D. Pero al final, después de buen rato, conseguí enterarme de todo y terminarlo sin ningún problema!! ;-)

    Buenísimo en serio.

  32. Miguelon dijo,
    El 15 de octubre de 2010 @ 20:47

    Pedazo de post de divulgación científica !!!!

    Muchísimas gracias.

  33. El 15 de octubre de 2010 @ 22:53

    Me parece una temeridad cuestionar de un modo tan soez y burlesco la existencia de los unicornios. Yo tengo uno, con perfil social y skype y todo, y ahora porque me pillas en época baja, que en marzo tenía una docena, pero los puse en eBay y me los quitaron de las manos.

    Otra cosa más: GRACIAS, YURI.

  34. fran dijo,
    El 16 de octubre de 2010 @ 1:32

    Genial articulo, he disfrutado mucho leyendo.

    gracias.

  35. Aitor dijo,
    El 16 de octubre de 2010 @ 3:22

    Buenísimo articulo Yuri, como todos.

    Una cosa: Lo de estar 6 años alrededor de mercurio antes de aterrizar, ¿a que sería debido?

  36. Aragonito dijo,
    El 16 de octubre de 2010 @ 12:11

    Te felicito Yuri por tu artículo.
    Me encanta y me enseña. Se nota que escribes con cariño.
    Siempre he pensado que hubiera sido divertido tener sensores infrarojos como complemento a la visión y haber podico ver el calor como las culebras (no sé si todas ellas). Ya puestos, también ultravioletas que tienen un tamaño más pequeñito de sensor. Con todo ello tendríamos una visión del mundo más embarullada. Posiblemente no más útil para la vida humana, salvo en lo de seguir rastros de calor, o no quemarse. No digo nada si viésemos las ondas de radio, las de los móviles, microondas, … qué imagen tan distinta veríamos.
    En memoria de mi profesor de televisión de hace 36 años Sr. Calderón, muy majo, QEPD, dejo aquí que al que tiene ceguera al rojo se le llama protanope, al verde deuteranope y al azul, que creo que es la más rara, tritanope. Se me quedaron grabados para siempre estos nombres del daltonismo.
    Me he puesto pedante y pesado, perdona.

    • Karlosnake dijo,
      El 16 de octubre de 2010 @ 17:06

      Me ha recordado muchísimo a un momento glorioso en la serie de televisión “Battlestar Galáctica”. Uno de los robots creados a semejanza de los humanos critica que lo hayan creado con unos sentidos, como los ojos, tan limitados, cuando podría tener sensores para ver toda la radiación de una supernova que va a explotar. Solo lo he encontrado en inglés, espero que os guste:

      I saw a star explode and send out the building blocks of the Universe. Other stars, other planets and eventually other life. A supernova! Creation itself! I was there. I wanted to see it and be part of the moment. And you know how I perceived one of the most glorious events in the universe? With these ridiculous gelatinous orbs in my skull! With eyes designed to perceive only a tiny fraction of the EM spectrum. With ears designed only to hear vibrations in the air. I don’t want to be human! I want to see gamma rays! I want to hear X-rays! And I want to – I want to smell dark matter! Do you see the absurdity of what I am? I can’t even express these things properly because I have to – I have to conceptualize complex ideas in this stupid limiting spoken language! But I know I want to reach out with something other than these prehensile paws! And feel the wind of a supernova flowing over me! I’m a machine! And I can know much more! I can experience so much more. But I’m trapped in this absurd body!

  37. Dani dijo,
    El 16 de octubre de 2010 @ 14:45

    Gracias a ti Yuri y a otros muchos como tu España dejara de menospreciar los estudios cientifico-técnicos, es una pena que en este país se tolere que una persona de alto nivel académico, no tenga ni idea de cuales son las leyes de Newton, o que no sepa la diferencia entre un captador térmico y fotovoltaico
    ( más ahora con el debate energético ), por favor continúa con tu labor, porque para mi por ejemplo has despertado la curiosidad de muchos temas en donde antes no la tenía.

  38. Ialza dijo,
    El 16 de octubre de 2010 @ 21:30

    Te has pasao´ tres pueblos, pedazo de entrada ;-) Todavía estoy haciendo la digestión de tantos y tantos datos, enlaces, fotos… Una curiosidad, creo que los comentarios abarcan más que la entrada. Otro aplauso puesto en pie por lo que consigues. Sl2 :-)

  39. euler dijo,
    El 17 de octubre de 2010 @ 0:32

    Genial artículo, como todos.
    He decir que soy uno de los que te seguía en forocoches, y se te echa de menos hablándonos del LHC y demás…

    Te escribo aparte de para darte las gracias para llamar tu atención sobre un asunto.
    Dices que el ojo humano dista de ser perfecto y que “evidentemente, cabe preguntarse qué clase de diseñador hace pasar el cableado de una cámara por delante del sensor CCD.”
    Pues bien, en realidad los sensores de las cámaras sí están diseñados como el ojo humano, con la circuitería por delante de los fotorreceptores.
    De hecho, con el lanzamiento del iPhone 4, están proliferando las noticias sobre los novedosos “sensores retroiluminados” que no son más que sensores con los fotorreceptores situados en la parte delantera.
    http://www.xataka.com/analisis/sensores-retroiluminados-que-son-y-que-beneficios-tienen

    Un saludo y gracias por acercarnos la ciencia de esta manera tan amena.

  40. Natalia dijo,
    El 17 de octubre de 2010 @ 0:53

    excelente artículo! me dejaste hechizada con él… y bueno, es que de eso se trata cuando hacés divulgación, de enamorar a la gente de lo que hacés, la pasión que tiene el artículo lo logra con creces
    a mi también me da por hacer divulgación, por el momento soy aprendíz autodidacta en el área pues mi formación en ciencias nunca tocó el tema de como enseñarlas (que mal, no?)… pero hago mi intento y creo que no me sale tan mal :-p
    dejo la dirección del blog en el que escribo por si andás (y andan) con ganas de navegar:
    http://www.fisicaconamor.blogspot.com/

  41. voet dijo,
    El 17 de octubre de 2010 @ 2:46

    ha muerto mandelbrot: http://www.abc.es/agencias/noticia.asp?noticia=555404

  42. morri dijo,
    El 17 de octubre de 2010 @ 22:21

    Genial el artículo. Maravilloso.

    Y leyéndolo se me ha ocurrido una idea que podría usted tomar o para un post o incluso para un libro. Cuando ha comentado la razón por la que las nubes son blancas o grises me ha venido a la mente que eso es algo que preguntaría un niño. Pero mucha gente cuando se hace mayor, aunque no lo sepa, no se lo pregunta. O no profundiza en el tema. No sé, podría ser un post en plan: “Preguntas de niños para gente adulta” o simplemente “Cómo contestar a un niño cuando haga una pregunta del estilo ¿por qué el cielo es azul? Sin decir porque sí”.

    Un saludo y a seguir así que son fantásticos estos textos.

  43. Fedaykin dijo,
    El 18 de octubre de 2010 @ 5:32

    Hola Yuri, una vez más te felicito desde Chile por tu tremendo blog.
    Sin embargo me parece importante aclarar un punto del artículo. En cierta parte del texto dice “El iris es básicamente un esfínter fotosensible, que se contrae o distiende según la cantidad de fotones incidentes para ajustar la iluminación total en el interior del ojo” dando a entender que el Iris tendría alguna forma de sensar la luz incidente, cosa que no ocurre. La retina es la que sensa la cantidad de luz y manda a abrir o cerrar el esfínter que es el Iris, por medio del reflejo oculo motor
    Por lo tanto, La luz incide en la retina,la retina envía señales excitatorias a través del nervio óptico, parte de estas señales no viajan hasta la corteza óptica si no que se detienen en los nucleos pretectales del mesencéfalo, desde estos núcleos se envía bilateralmente otra señal a los núcleos de Edinger-Westphal -parte del sistéma parasimpático- estos núcleos envían otra señal vía nervio oculomotor la cuales llegan al ganglio ciliar -ubicado en la órbita ocular- los cuales envían una nueva señal a los músculos del Iris para contraerse…. y otro tanto ocurre cuando la luz es escasa, pero vía sistema simpático, el cual dilata el iris… Así la cosa con la madre naturaleza

    Una vez más felicitaciones otro impresionante artículo.

  44. julandalf dijo,
    El 20 de octubre de 2010 @ 16:11

    Espectacular… pero para mi gusto tendrías que haber seguido por las neuronas hasta la formación del pensamiento (como la energía física es transformada en Energía química…)… Algún día tienes que hacer uno así, pero con la fotosíntesis, es decir, como la Energía del Sol es transformada en materia por las plantas, que luego son comidas por animales, que luego son comidos por nosotros y que contribuirá a la formación de una neurona que será capaz de formar un recuerdo (por ejemplo)… La verdad es que la vida es la leche, y contada por ti mola más…
    saludos y enhorabuena.

  45. Aurelio dijo,
    El 26 de octubre de 2010 @ 10:54

    Eres genial Yuri. Tienes todo mi apoyo intelectual y espiritual para seguir con esto. Y si publicas un libro o alguna otra cosa – porque no has hecho nada todavía, no? -, estaré más que dispuesto a apoyarte económicamente también ^_^

  46. El 30 de octubre de 2010 @ 12:37

    Solo con uno de los artículos de tu blog se puede aprender más que en una visita al museo de ciencia : )

  47. Sorrillo dijo,
    El 31 de octubre de 2010 @ 20:42

    Acaba de aparecer esta noticia en meneame y parece que pretende dar respuesta a la incógnita de la diferencia de temperatura entre la superficie y las capas mas exteriores del sol.

    http://www.europapress.es/sociedad/ciencia/noticia-energia-acustica-causa-diferencia-temperatura-capas-solares-20101029181639.html

    El telescopio solar Sunrise ha atribuido a la energía acústica el motivo de la diferencia de 14.000 ºC de temperatura entre la superficie del Sol, conocida como fotosfera, y la capa inmediatamente superior (cromosfera), según los resultados de su último viaje.

  48. César dijo,
    El 10 de noviembre de 2010 @ 8:21

    Lo merecía: se ha concedido el “Premio ED a la excelencia en la divulgación científica” a esta entrada.

    ¡Enhorabuena!

    • Orlando dijo,
      El 10 de noviembre de 2010 @ 9:51

      Muy merecido, sí, señor.

    • Yuri dijo,
      El 10 de noviembre de 2010 @ 9:54

      Pues muchas gracias, hombre. :-)

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3 Trackbacks \ Pings »

  1. octubre 14, 2010 @ 22:36

    […] este fascinante viaje en “Desde el Sol hasta los ojos” (La Pizarra de Yuri) […]

  2. octubre 25, 2010 @ 19:16

    […] semana pasada, hicimos un viaje a la velocidad de la luz desde el Sol hasta los ojos con dispensa del doctor Einstein. Tengo que confesarte una cosa: no contaba con la dispensa del […]

  3. enero 12, 2014 @ 12:02

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