Parte I, Sesión I: LUZ Y ÓPTICA EN EL PERIODO GRECO-ROMANO

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Seminario de la Luz. Parte I: LUZ Y ÓPTICA EN EL PERIODO GRECO-ROMANO. Powerpoint de la priemra sesión. José L. Montesinos Sirera

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1.- "Al principio cre Dios el Cielo y la Tierra. La Tierra era una masa informe y vaca y las tinieblas cubran la superficie del abismo. Pero, dijo Dios: Haya luz y hubo luz. Y vi Dios que la luz era buena y la separ de las tinieblas . As pues, Dios cre la luz el primer da, el Sol el cuarto da, y al Hombre el ltimo da de creacin. He aqu, pues, en este relato mtico, la Luz, presentada como independiente del foco que la emite y del sujeto que la ve.

2.- Los griegos se preocuparon ms por saber de la visin del hombre que por la naturaleza de la luz, y esto era acorde con su voluntad primera de aprehender las facultades y funciones de los seres humanos. En el siglo V a.C. hay una necesidad ansiosa de saber la relacin entre el ojo y la cosa vista, claro est, obligadamente a travs del intermediario: la Luz.

3.- Esta exposicin est altamente inspirada en el libro Historia de la Luz de Vasco Ronchi (1897-1988), fsico florentino y experto en ptica. En su primer captulo, sobre la ptica en Grecia, hace las siguientes observaciones: a) La gran dificultad de estudiar los textos antiguos, sometidos a sustanciales cambios de intrpretes y traductores. As por ejemplo en lo referenta a Aristteles, dice: "Sus teoras no son muy claras y los comentadores han encontrado all todo lo que han querido". b) No hay que juzgar con desdeosos y sabiondos ojos de hoy las teoras de aquellos ilustres pensadores.

4a.- En relacin con la ltima de las observaciones de Ronchi, he aqu el texto de otro ilustre pensador del siglo XX: Martin Heidegger: "En la actualidad, cuando empleamos la palabra ciencia sta significa algo tan esencialmente diferente de la doctrina y scientia de la Edad Media como de la episteme griega. La ciencia griega nunca fue exacta, porque segn su esencia era imposible que lo fuera y tampoco necesitaba serlo. Por eso carece completamente de sentido decir que la ciencia moderna es ms exacta que la de la Antigedad. Del mismo modo, tampoco se puede decir que la teora de Galileo sobre la cada libre de los cuerpos sea verdadera y que la de Aristteles, que dice que los cuerpos ligeros aspiran a elevarse, sea falsa, porque la concepcin griega de la esencia de los cuerpos, del lugar, as como de la relacin entre ambos, se basa en una interpretacin diferente de lo ente, y en consecuencia, determina otro modo de ver y cuestionar los fenmenos naturales.

4b) A nadie se le ocurrira pretender que la literatura de Shakespeare es un progreso respecto a la de Esquilo, pero resulta que an es mayor la imposibilidad de afirmar que la concepcin moderna de lo ente es ms correcta que la griega. Por eso si queremos llegar a captar la esencia de la ciencia moderna, debemos comenzar por librarnos de la costumbre de distinguir la ciencia moderna frente a la antigua nicamente por una cuestin de grado desde la perspectiva del progreso". de "La poca de la imagen del Mundo"(1938)

5.- Existieron, anteriores a Platn, tres corrientes emanacionistas: 5a) Los pitagricos adoptaron la tesis de una emisin que saliendo del ojo llegaba al objeto. Architas de Tarento (amigo y contemporneo de Platn), pitagrico, consideraba que la visin provena exclusivamente de un "fuego" invisible, que sala del ojo e iba a tocar los objetos. Posteriormente, Euclides hara suya esta teora por su facilidad para ser geometrizada.

5b) Los atomistas de la escuela democritea defendieron la tesis de que la emanacin provena de la cosa hacia el ojo. Leucipo de Mileto (contemporneo de Empdocles) y maestro de Democrito: "todas las modificaciones se producen por contacto; todas nuestras percepciones son tctiles, por tando para que llegue a nuestra "alma", los objetos nos envan imgenes, los eidola, especie de simulacros materiales que rodean a los cuerpos y llegan hasta nosotros para traernos a nuestra alma las formas y los colores de los cuerpos de que emanan".

5c) Empdocles (490-430), defendi una combinacin de los dos flujos, la tesis de que la visin se deba a una emanacin de los cuerpos, que se reciba en el rgano de la vista no bastaba. La visin sera el producto de un "fuego externo" que llegara a los ojos como el sonido a las orejas o el olor a la nariz, pero sera necesario, paralelamente a esta accin externa una emisin desde dentro del ojo hacia afuera. Habran entonces dos flujos, uno exterior, existente por s mismo, objetivo, de naturaleza corpuscular, que portara consigo, el orden, la forma y los colores del objeto, pero que no bastara para la visin. Tienen que haber tambin rayos emitidos por el ojo, que se encontraran con los rayos exteriores en un espacio intermedio.

6.- PLATN: FUEGO EN LOS OJOS Segn Vasco Ronchi no se puede adjudicar una precisa teora sobre la visin a Platn, que se limitara a exponer en sus Dilogos las diversas opiniones de su tiempo. En efecto hay pocas concordancias entre la definicin de luz atribuida a Gorgias en el Menon y la idea de luz-movimiento que resulta del Teeteto, o de la explicacin que da en el Timeo. En cualquier caso, Platn no se fa de lo que ven los ojos humanos, que tantas veces nos engaan con sus apariencias y prefiere contemplar la Verdad, con los ojos del Alma, que fluye de la luminosa fuente del Bien.

6a) En el Teeteto: Habla Scrates: "(...) entonces, cuando el ojo y un determinado objeto se han acercado y han producido la blancura y la sensacin correspondiente, que no se hubieran producido si el ojo hubiera caido sobre otro objeto, o reciprcamente, entonces estas dos cosas movindose en el espacio intermedio, esto es, el fuego visual que parte de los ojos, y la blancura que partiendo del objeto produce el color conjuntamente con los ojos, el ojo se encuentra entonces lleno de fuego visual; l percibe, y pasa entonces de ser fuego visual a ojo que ve"

6b1) En el Menon: Menon.- Y del color, Scrates, qu dices? Scrates.- Eres un desconsiderado, Menn! Sometes a un anciano a que te conteste a estas cuestiones y t no quieres recordar y decir qu afirm Gorgias que es la virtud. M.- Pero no bien que me hayas contestado eso, Scrates, te lo dir. S.- An con los ojos vendados, Menn, cualquiera sabra, al dialogar contigo, que eres bello y que tambin tienes tus enamorados. M.- Por qu? S.- Porque cuando hablas no haces otra cosa que mandar, como los nios consentidos, que proceden cual tiranos mientras le dura su encanto; y al mismo tiempo, habrs notado seguramente en m que no me resisto a los guapos. Te dar, pues, ese gusto y te contestar.

6b2) M.- Hazlo, por favor. S.- Quieres que te conteste a la manera de Gorgias, de modo que puedas seguirme mejor? M.- Lo quiero por qu no? S.- No admits vosotros, de acuerdo con Empdocles, que hay ciertas emanaciones de las cosas? M.- Ciertamente. S.- Y que hay poros hacia los cuales y a travs de los cuales pasan las emanaciones? M.- Exacto. S.- Y que, de las emanaciones, algunas se adaptan a ciertos poros, mientras que otras son menores o mayores? M.- Eso es. S.- Y no es as que hay tambin algo que llamas vista? M.- S. S.- A partir de esto, entonces, "comprende lo que te digo", como deca Pndaro; el color es una emanacin de las figuras, proporcionado a la vista y, por tanto, perceptible. M.- Excelente ma ha parecido, Scrates, esta respuesta que me has dado.

6c1) En el Timeo, Platn distingue entre los fuegos, o entre las partes del fuego, una de las cuales originara la luz: "Ciertamente, era necesario que la parte delantera del cuerpo humano se diferenciara y distinguiera de la trasera. Por ello, primero pusieron la cara en el recipiente de la cabeza, le unieron los instrumentos necesarios para la previsin del alma y dispusieron que la parte delantera, naturalmente, poseyera el mando. Los primeros instrumentos que construyeron en ella fueron los ojos portadores de luz y los juntaron al rostro por lo siguiente: idearon un cuerpo en relacin con aquella parte del fuego que sin quemar produce una suave luz, la propia de cada da.

6c2) De esa manera, hicieron que el fuego puro que reside en nosotros, hermano de ese fuego exterior, fluyera puro a travs de los ojos, para lo cual comprimieron todo el rgano y especialmente su centro hasta hacerlo liso y compacto para impedir el paso del ms espeso y filtrar slo el puro. Cuando la luz diurna rodea el flujo visual, entonces, lo semejante cae sobre lo semejante, se combina con l y, en lnea recta a los ojos, surge un nico cuerpo afn, donde quiera que el rayo proveniente del interior coincida con uno de los extremos. Y as, de esta similitud el conjunto tiene cualidades homogneas y siempre que entre en contacto con un objeto o un objeto con l, trasmite sus movimientos a travs de todo el cuerpo hasta el alma y produce esa percepcin que denominamos visin.

6d.- Cuando al llegar la noche el fuego que le es afn se marcha, el de la visin se interrumpe, pues al salir hacia lo desemejante muta y se apaga por no ser ya afn al aire prximo que carece de fuego. Entonces deja de ver y se vuelve portador del sueo, pues los dioses idearon una proteccin de la visin, los prpados. Cuando se cierran, se bloquea la potencia del fuego interior que disminuye y suaviza los movimientos interiores y cuando estos se han suavizado nace la calma, y cuando la calma es mucha, el que duerme tiene pocos sueos. Pero cuando quedan algunos movimientos de mayor envergadura, segn sea su cualidad y los lugares en los que quedan, as es el tipo y la cantidad de las copias interiores que producen y que, al despertar, recordamos como imgenes exteriores.

7.1.- ARISTTELES: LA ACTIVIDAD DE LO QUE ES TRANSPARENTE Un siglo ms tarde, el gran Aristteles, cree que estas hiptesis no son satisfactorias y esboza la suya: Para el fenmeno de la visin, no tiene por qu haber movimiento de un agente al otro, entre el ojo y el objeto visionado, sino una simple modificacin del medio interpuesto entre ellos. Los libros de Aristteles en los que se encuentran fundamentalmente sus opiniones sobre la luz, la visin y los fenmenos pticos son :

7.2.- De anima, De sensu y en los Meteorolgicos La teora aristotlica de la visin podra resumirse brevemente del modo siguiente: la visin y tambin el resto de las sensaciones se realiza a travs de un medio que en este caso es lo transparente o difano. La transparencia en cuanto posibilidad o potencia pertenece a diversos cuerpos, por ejemplo el aire o el agua. La actualizacin o acto de la transparencia es la luz; sta es, por tanto, un estado de lo transparente como tal y no un movimiento: su aparicin es instantnea. El color, en fin, acta sobre lo transparente en acto que, a su vez, acta sobre el rgano correspondiente.

7a).- Aristteles rechaza las teoras precedentes sobre la luz y la visin; para l, la luz no es ni una emanacin corpuscular y la visin no es producida por ninguna emanacin material desde el ojo al objeto ni desde ste a aqul. Su atencin se centra en el medio, que considera imprescindible, como se pone de manifiesto en el tratado Acerca del alma (De anima), donde escribe: Una prueba evidente de ello es que si colocamos cualquier cosa que tenga color directamente sobre el rgano mismo de la vista, no se ve. El funcionamiento adecuado, por el contrario, consiste en que el color ponga en movimiento (en accin !) lo transparente por ejemplo el aire y el rgano sensorial sea, a su vez, movido por ste ltimo con quien est en contacto.

7a.2) No se expresa acertadamente Demcrito en este punto cuando opina que si se produjera el vaco entre el rgano y el objeto, se vera hasta el ms mnimo detalle, hasta una hormiga que estuviera en el cielo. Esto es, desde luego, imposible. En efecto, la visin se produce cuando el rgano sensorial padece una cierta afeccin; ahora bien, es imposible que padezca influjo alguno bajo la accin del color percibido, luego ha de ser bajo la accin de un agente intermedio; por fuerza ha de haber, pues, algo intermedio y, por tanto, hecho el vaco, no slo no se ver hasta el ms mnimo detalle, sino que no se ver nada en absoluto

7b).- Aristteles, consciente de que la luz no es realmente visible y de que no se ve en la oscuridad, introduce la nocin de transparencia en estos trminos: Y llamo "transparente" a aquello que es visible si bien por decirlo en una palabra no es visible por s, sino en virtud de un color ajeno a l. Tales son el aire, el agua y multitud de slidos: no son transparentes, en efecto, ni en tanto que agua ni en tanto que aire, sino porque en ellos se da una cierta naturaleza, la misma que se da en el cuerpo eterno situado en la regin ms alta del firmamento. Para Aristteles, pues, lo transparente es visible en tanto que comunica al observador el color de los cuerpos situados al otro lado; lo transparente no es algo que se ve sino algo a travs de lo que se ve.

7c).- La luz, por otra parte, aparece definida como un estado de lo transparente, estado que resulta de la presencia del fuego o de cualquier otro cuerpo luminoso; es, en un lenguaje propio del sistema aristotlico la actualizacin de la transparencia, la adquisicin de ese estado en el que la transparencia no es mera potencialidad sino plena actualidad de modo que los objetos separados del observador por el medio, resultan visibles. [...] La luz, a su vez, es el acto de esto, de lo transparente en tanto que transparente. Por el contrario, en los cuerpos transparentes en potencia se da la oscuridad [...] lo oscuro no es sino lo transparente pero no cuando es transparente en acto, sino cuando lo es en potencia: es que la misma naturaleza es unas veces oscuridad y otras luz.

7d).- Finalmente el color, que no es otra cosa que aquello que recubre la superficie de los objetos visibles y que tiene el poder de poner en movimiento lo transparente en acto entendido el movimiento como capacidad para producir nuevos cambios cualitativos en el medio, aparece definido con estas palabras: [...] Todo color es un agente capaz de poner en movimiento a lo transparente en acto y en esto consiste su naturaleza. He ah por qu el color no es visible si no hay luz, mientras que a la luz, el color de cualquier cosa resulta visible.

8).- En relacin a la primera de las teoras, la pitagrica, hay que decir que fue la que tuvo ms xito en los siglos inmediatemente posteriores. Quizs por ello, es la que ha sufrido las crticas ms feroces por parte de los fsicos "listillos" de los ltimos tiempos, que han visto en ella, ahistricamente, la pobreza de los conocimientos fsicos de la ciencia antigua. Sin embargo, esta teora tuvo una gran influencia en el desarrollo de la ptica, y encontramos esos conceptos vivos y fecundos en personajes como Euclides, Hiparco y Ptolomeo. Alguien dir, por ejemplo, que precisemos lo que Architas entenda por "fuego" invisible que sale de los ojos. Y podramos contestarle que expresiones de este tipo han sido empleadas sin pretensiones cientficas, pero con un significado que no es nicamente sentimental, por los poetas de todas las pocas. La literatura habla con frecuencia del "fluido" lanzado por los ojos de las brujas, de las bestias feroces, de las serpientes o de los amorosos. Podemos permitirnos entonces pensar que en todo esto no haya nada de verdadero? (pregunta que se hace Vasco Ronchi)

9.- La visin es un fenmeno ptico extremadamente complejo en el que intervienen necesariamente factores GEOMTRICOS, FSICOS, FISIOLGICOS Y PSICOLGICOS, a los que corresponden otras tantas ramas de la ptica, todas ellas ricas de teoras y de experiencias y, todava hoy, llenas de misterio. En este primer e instructivo periodo griego de la historia de la luz observamos una mezcla de esos cuatro factores y comprobamos la separacin y preponderancia de uno de ellos: el GEOMTRICO. Como en el posterior caso de Galileo la geometra superar y encubrir los otros factores.

ARISTTELES. Tratados Breves de Historia Natural. Gredos. Madrid, 1998. ARISTTELES. Meteorolgicos. Gredos. Madrid, 1996. ARISTTELES. Acerca del Alma. Gredos. Madrid, 1982. MAITTE, Bernard. Storia dell'arcobaleno. Donzelli ed. Roma, 2006. PARK, David. The fire within the eye. RONCHI, Vasco. Histoire de la Lumire. Ed. Jacques Gabay. Paris, 1996. TRINH XUAN THUAN. Les voies de la lumire. Folio. Paris, 2007.