«La naturaleza de la luz» de Pedro González Marhuenda

Una historia sobre la naturaleza de la luz y casi toda la física


La naturaleza de la luz: Breve historia bibliográfica

Pedro González Marhuenda
PUV.
València, 2018. 158 pàgines.

El profesor de Física Pedro González nos muestra en este libro que la luz es un fenómeno que se ha estudiado a lo largo de toda la historia de la ciencia y que es, además, un tema que aparece en muchos campos de la física.

Empieza con los griegos y la propagación rectilínea, la reflexión y la refracción cualitativa de la luz, hechos sencillos que resulta difícil de entender porque han desaparecido de la secundaria obligatoria con la LOMCE. Pasando por los árabes, llegamos a la ley de refracción, al modelo ondulatorio de Huygens y al descubrimiento experimental de la difracción y de la polarización, y cómo Newton se opuso a la teoría ondulatoria e introdujo la teoría de los colores, completada con el descubrimiento del infrarrojo y el ultravioleta. Su teoría corpuscular prevaleció sobre la ondulatoria hasta que, más de un siglo después, Young puso de manifiesto la interferencia de la luz y Fresnel explicó la difracción, propiedades características de las ondas, que se propagan por el éter. A continuación, se nos describe cómo se determinó la velocidad de la luz en el vacío (c).

La obra continúa con Maxwell, que descubrió que hay ondas electromagnéticas que se propagan con la velocidad de la luz, coincidencia que no podía ser accidental, y por eso propuso que la luz era una. Hertz descubriría ondas electromagnéticas de frecuencias menores que la luz, lo que permitió completar el espectro electromagnético con las ondas de radio, microondas, rayos X y rayos ϒ.

Más adelante, nos adentramos en la relatividad de Einstein, que postuló que la luz en el vacío se propaga con la misma velocidad, independientemente del movimiento de la fuente, haciendo desaparecer el éter. Con la equivalencia masa-energía (en que el autor utiliza, correctamente, solo la masa en reposo m y deja de lado la relativista), muestra que la luz tiene m = 0 y energía E = pc, donde p es la cantidad de movimiento de la luz.

Una vez en el terreno de la cuántica, González muestra, acertadamente, que Planck dice que la luz es emitida y absorbida en paquetes de energía y solo Einstein afirma que está constituida por fotones, lo que explica el efecto fotoeléctrico. Esta idea fue utilizada en el modelo de Bohr para explicar el espectro del hidrógeno y sus niveles de energía y por Einstein, para explicar la absorción y la emisión espontánea y estimulada, responsable del láser. Y, por último, vemos que Heisenberg, Schrödinger, Feynman y otros llevan a la idea de la luz como campo electromagnético cuántico.

Además de todos estos conceptos, encontramos propinas como por ejemplo cuidadas explicaciones sobre el arco iris; sobre el diferente comportamiento de los radiómetros cuando las botellas están vacías o con aire; sobre los bonitos y variables colores del cielo; sobre la reflexión y refracción macroscópicas a partir de los procesos microscópicos de absorción y emisión, y muchas cuestiones más que el lector descubrirá. Todo esto, acompañado de unas pulcras ilustraciones de Celia González que ayudan a entender muchos conceptos y de una detallada bibliografía por capítulo, con enlaces que ayudan a localizarla con facilidad. Solo se echa de menos un índice onomástico.

En resumen, un libro que pone de manifiesto que la historia de la ciencia nos ayuda a entender cómo funciona la ciencia, los problemas que hay en su origen, y de lectura muy recomendable para los estudiantes de física y química y para los profesores de secundaria de estas materias.

© Mètode 2019 - 101. La memoria de los huesos - Volumen II (2019)

Doctor en Física y catedrático de universidad de Didáctica de las Ciencias Experimentales de la Universitat de València (España). Ha dirigido quince tesis doctorales. Investiga en didáctica de la física, en educación sobre ciencia, tecnología y sociedad y en formación del profesorado de ciencias. Ha publicado más de cien artículos en revistas indexadas.