La curiosidad de los rayos de luz

1994/12/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

¿Qué más caliente, blanco o negro?

Un ensayo curioso y sencillo es:

En uno de esos días soleados en los que la nieve cubre nuestras casas, calles y montes en invierno, se cogen dos pañuelos de tela del mismo tamaño, uno blanco y otro negro, y se colocan sobre la nieve. Después de un par de horas, veremos que el pañuelo negro ha entrado en el interior de la nieve y que el txuri sigue exactamente igual que antes. No es fácil encontrar la causa de este tipo de comportamientos: el pañuelo negro, que chupa gran parte de los rayos de luz que le tocan, funde la nieve que hay debajo. En cambio, el blanco refleja la mayor parte de los rayos y calienta mucho menos que el negro.

El primero que hizo este ensayo es Benjamin Franklin, que inventó el pararrayos.

Así lo expresó:

“A un modisto le quité unos trozos de tela cuadrados. Algunos eran negros, otros azules oscuros, azules claros, verdes, púrpuras, rojos, blancos y otros colores y naves. Una mañana luminosa colocé todos estos trozos de tela sobre la nieve. Después de varias horas, después de que la parte negra se calentara más que otras, se encontraba tan hundida que los rayos de luz no llegaban hasta ella; el azul oscuro estaba casi tan hundido como el negro; el azul claro estaba mucho menos y el resto de colores cada vez más claros. Txuria se quedó en la superficie, es decir, no se hundió nada.

¿Para qué sirve la teoría si no sacara conclusiones prácticas? —lo propugnaba él y lo siguió—: ¿De este ensayo no se deduce que las prendas negras son más inapropiadas que los txuris en ambientes cálidos y de gran sol? Sí, claro. Con los negros nuestro cuerpo se calienta más al sol y, además, si hacemos unos movimientos que nos calientan por sí mismos, el calor será demasiado grande. ¿Los sombreros de verano no deben ser blancos para evitar el calor que produce en algunas personas? Es más, si las paredes se pintaran de negro, ¿no ocurrirá que el calor curtido durante el día se haya almacenado durante la noche, al menos a un nivel, y que no se congelen los frutos? ¿Un observador prudente no sacará otras conclusiones importantes o menos importantes?“

El grado de importancia de estas conclusiones y la practicidad de sus usos se refleja en la expedición alemana que en 1903 viajó al Polo Sur en el barco Grauss. El barco quedó atrapado en el hielo y los caminos que se utilizan para liberar no sirvieron de nada. Tanto los explosivos como las sierras fueron capaces de mover hasta un centenar u otro metro cúbico de hielo, pero en ningún caso liberaron el barco. Entonces, los expedicionarios se dirigieron a los rayos solares: desde el barco hasta el primer desgarro en el hielo, 2 km de largo y 10 m de ancho, arrojaron carbón y ceniza sobre el hielo formando una enorme franja negra. Era verano y el día era de esas luces y largas. Los rayos de luz obtuvieron lo que no hicieron la dinamita y las sierras, y el hielo se derretió en la mencionada franja, dejando el camino libre al barco.

Imaginería

¿Quién no ha oído hablar de este fenómeno? ¿Quién no ha leído un chiste u otro fenómeno? Los restos del desierto, calentados por los rayos del sol, se comportan como un espejo. Para que esto ocurra, la densidad de la capa en el aire en contacto debe ser menor que la de los que están sobre ella. Entonces, cualquier rayo de luz oblicuo que sobresalga de cualquier objeto alejado, se desvía al encontrarse con dicha capa y, al avanzar, vuelve a alejarse del suelo. Por lo tanto, la respuesta es sencilla.

Durante el fenómeno, las capas de aire no están paradas. Sin interrupción la capa más caliente va hacia arriba y se sustituye por otra más fría tocando el suelo caliente, pero ésta se calienta rápidamente y vuelve a ascender. Sin embargo, en cualquier momento la capa que está en contacto con el pavimento, aunque no sea la misma, está más caliente que la capa superior.

Este tipo de representaciones es conocido desde tiempos inmemoriales. Hoy en día la meteorología se llama “imaginería inferior” para referirse a la “imaginería superior”, que aparece por la escasa presencia de aire en las capas más altas de la atmósfera.

Muchos piensan que la imaginería sólo aparece en el desierto sur y en lugares más al norte es imposible. Eso no es cierto. Muchas veces cuando vamos por la carretera de alquitrán o asfalto y el día es muy soleado, al ser el pavimento negro se calienta mucho y puede ocurrir lo que hemos dicho antes, es decir, a distancia la carretera está mojada y que refleja sus pertenencias. Así que si nos fijamos, cualquiera puede ver la espejería.