Cuando comencé mis estudios en la Escuela de Ingenieros de Béjar, en Salamanca, me dijeron que allí se podían contemplar unos atardeceres y unos amaneceres impresionantes. Y era verdad. Sólo había que ir a un pequeño parque en las afueras de la ciudad llamado la fuente del lobo para, desde allí, observar ocultarse el sol entre una amalgama de colores rojizos. Presenciar cosas así te hace pensar sobre las maravillas que tiene nuestro planeta. De alguna manera se convierten en tus momentos favoritos.
Pero también son los fenómenos preferidos por los niños para hacer preguntas del tipo “¿Por qué el cielo se pone rojo cuando se oculta el sol?”. Lo normal es que uno sonría ante la inocencia de tal pregunta y tras meditar unos instantes sobre las posibles explicaciones, decida encoger los hombros y soltar algo tan erudito como “¡eso lleva siendo así toda la vida en este país!”, con lo que uno sale del paso, aunque quizá no se erija en ídolo del muchacho/a.
Y es que las preguntas de los niños son las más difíciles de responder porque ellos se fijan y preguntan por todo aquello que a nosotros, como adultos, no nos sorprende y sobre lo que tampoco nos hemos detenido a pensar.
Y es que ésta es una cuestión de bigotes, como vamos a poder comprobar ahora. Empecemos primero hablando de la luz. La luz es, de todas las radiaciones electromagnéticas posibles, la parte de ellas que nuestro ojo es capaz de ver. Dicho de otro modo, la luz es una onda, de las muchas que hay, que nuestro ojo puede ver.
Como se muestra en la imagen, el espectro electromagnético (las diferentes ondas que existen) es muy amplio y nuestro ojo sólo es capaz de ver en el abanico de longitudes de onda que van desde los 400 nanómetros a los 700. Lo de la longitud de onda que no os despiste. Es una característica de las ondas que a nosotros no nos hace falta comprender para poder entender este artículo. Pero para poder equipararla con algo, lo haremos con la energía. A menor longitud de onda mayor energía y viceversa.
Como decía, para nosotros, la luz que percibimos es blanca aunque realmente es la suma de otros colores, como ya sabemos y veremos más adelante. Esa luz blanca puede chocar con partículas y al hacerlo pueden darse dos situaciones: si las partículas contra las que choca son mucho menores que la longitud de onda la luz se esparce, mientras que si son mayores se dispersa. ¿Y qué diferencia hay? Pues vamos a verlo. Cuando el choque se produce con partículas mucho menores que la longitud de onda de la luz, se manifiesta lo que los físicos llaman “scattering” o fenómeno de dispersión de Rayleigh. Pero, un momento, la luz no puede chocar contra nada porque la luz no es materia, ¿no?. Bueno, pues sí y no. La luz tiene un comportamiento curioso, desde el punto de vista de la Física, pues puede comportarse como onda o como partícula. Para explicar la dispersión de Rayleigh nos quedaremos con este último comportamiento, el corpuscular. De manera que cuando esa partícula lumínica choca con otra partícula, si el tamaño de
éstas es menor que la décima parte de un micrómetro se produce el fenómeno en cuestión, para tamaños un poco mayores ya no se produciría. Para hacernos una idea, una décima parte de un micrómetro es algo del tamaño de una milésima parte del grosor de un pelo. Diminuto, ¿verdad?. Pues en aquellos casos en que se dan tales condiciones, como digo, se produce dispersión. La intensidad con que se produce esta dispersión depende de la longitud de onda. En concreto, se puede calcular como uno dividido por la longitud de onda elevada a la cuarta potencia. Esto, matemáticamente hablando, implica que longitudes de onda menores poseen intensidades mayores y al revés. En concreto, la luz azul tiene una longitud de onda menor que la luz roja. Esto supone, como acabo de decir, que la luz azul posee una intensidad mayor. Puesto que la atmósfera está compuesta por partículas diminutas de polvo inferiores a la décima parte de un micrómetro se produce el fenómeno de dispersión de Rayleigh y, por ello, el color que percibimos de nuestro cielo es azul. En cambio, cuando esa misma luz atraviesa una nube, como el aire que la forma contiene vapor de agua y el tamaño de las partículas es mayor que la décima parte de un micrómetro, no se produce dispersión y vemos la luz blanca. Decimos, por ello, que las nubes son blancas.
Todo eso está muy bien, pero entonces, ¿por qué en los atardeceres los cielos se tornan rojizos?. Pues la
explicación sigue siendo la misma. Sólo hay que tener en cuenta que cuando el sol está en el horizonte, la cantidad de atmósfera que tiene que atravesar la luz es mayor y, por tanto las longitudes de onda menores se dispersan por tener mayor energía, es decir, en ese trayecto se pierden todos los colores excepto aquél que tiene su longitud de onda mayor, o lo que es lo mismo, menor energía. Así que cuando el sol se oculta o cuando sale, el color que predomina en el cielo es el rojo.
Todo lo expuesto anteriormente es casi correcto. La Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales prefiere hacer un matiz que consiste en decir que hay difusión cuando se produce el fenómeno de
dispersión, reservando esta última, la dispersión, para aquellos casos en que la luz se descompone en sus colores fundamentales. Un buen ejemplo de esto es el arco iris. Este fenómeno se produce por refracción de la luz al atravesar pequeñas gotas de agua. Así que, he abusado del lenguaje para mi exposición porque he hablado todo el tiempo de dispersión cuando debería haber dicho difusión. En favor mío diré que en los textos de Física no se suele tener en cuenta este matiz y se habla, simplemente de dispersión o “scattering”, aunque yo prefiero huir de los anglicismos.
Para aquellos que seáis amantes de las salidas o puestas de sol, seguramente habréis observado o habréis oído hablar de un fenómeno conocido como “rayo verde”. Se produce justo al ocultarse el astro rey y
quienes lo han visto dicen que el color observado es difícil de describir, por su belleza. En este caso los motivos que causan esta visión se deben, de nuevo, al fenómeno de refracción (o dispersión, según nuestros Físicos). La luz se mueve a menor velocidad en aquellos medios más densos y eso es, precisamente, lo que ocurre en las capas más bajas de la atmósfera. Los rayos de luz seguirán la trayectoria curva que provocan esas capas. Además, la luz se curva más cuanta mayor frecuencia posee. Y como el verde y el azul son los colores con más altas frecuencias, se puede deducir que son los que más pueden adaptarse a la trayectoria curva de la superficie terrestre. Y así es. Esos rayos, azul-verdosos son los últimos que perciben nuestras retinas pues, aunque el sol ya se ha ocultado en nuestra visual recta, la luz que percibimos durante unas fracciones de segundo, hasta unos dos segundos como máximo, es la debida a la que describe una trayectoria curva.
Dejo en vuestras manos el haceros entender por un niño que pregunta acerca de cualquiera de los fenómenos comentados en este artículo. Y si no, pues siempre le podéis decir aquello de “¡eso lleva siendo así toda la vida en este país!”, que no es muy científico, pero en vuestro favor diré que es cierto hasta sus últimas consecuencias.