lunes, 11 de enero de 2016

THOMAS YOUNG






         Young fue un niño prodigio que sabía leer a los dos años de edad y a los cuatro ya había leído la Biblia dos veces. Era del tipo mejor de niño prodigio, es decir, de los que al madurar se convierte en adulto prodigio.
         En Cambridge le llamaban Phenomenon Young (joven fenómeno).
         Se interesó por la medicina y estudió en la Universidad de Edimburgo como alumno del anciano Black. Fue a Alemania donde se graduó en la Universidad de Gotinga en 1796 y abrió su consulta en Londres en 1799. Entre 1801 y 1803 dio conferencias científicas en la Royal Institution, recién fundada por Rumford y en 1802 fue nombrado secretario para el extranjero de la Royal Society.
         Como médico se interesó por la percepción sensorial. Fue el primero que descubrió, siendo todavía estudiante de medicina, el modo en que cambia de forma el cristalino del ojo al enfocar objetos a distinta distancia. En 1801 describió las causas del astigmatismo (la visión borrosa que es causada por irregularidades en la curvatura de la córnea).
         Del ojo a la luz en sí, no hay más que un paso. Durante más de un siglo se había estado debatiendo la cuestión de la naturaleza de la luz. Unos decían que era corpuscular (quizá los que más victorias obtenían) y otros que era ondulatoria. La prueba que se esgrimía con más fuerza en contra de los de la teoría ondulatoria era el hacho de que la luz marcaba siluetas netas de sombra y no rodeaba las esquinas como lo hacían, por ejemplo, las ondas sonoras. Algunos habían sugerido que cuanto más pequeñas fueran las ondas más se propagaban en línea recta, pudiendo las ondas de luz ser tan pequeñas que se propagaran prácticamente solo en línea recta. Grimaldi había detectado lo poquísimo, pero era algo, que se apartaban de la línea recta en su trayectoria, siglo y medio antes, pero sus observaciones se habían despreciado. A Young le tocó demostrar la naturaleza ondulatoria de la luz de una manera mucho más espectacular.
         Young llevó a cabo su experimento en 1803 haciendo pasar la luz por unas rendijas muy estrechas y viendo que aparecían distintas bandas de luz donde solo debería de haber una raya de separación neta entre luz y sombra. Estas bandas de luz surgían como consecuencia del <rodeo> que la luz hacía en las esquinas, como había demostrado Grimaldi, y no tenían explicación alguna por la teoría corpuscular.
         Young, sin embargo, tenía una prueba aún más evidente. De su estudio de los sonidos, se interesó por el fenómeno de las pulsaciones mediante el cual, en dos sonidos distintos se producían periodos de sonido intensificado separados por periodos de silencio. Esto tenía fácil explicación si se considera que cada sonido tiene distinta longitud de onda y por tanto no van al mismo acorde, no coinciden las crestas y los valles de las ondas. Al principio, las dos ondas pudieran ir al mismo paso y ambos sonidos se refuerzan así mutuamente produciendo doble intensidad. Más tarde si dejaban de ir al mismo paso y las moléculas de aire eran empujadas en un sentido por una onda y en el contrario por la otra, con un efecto total de movimiento nulo, se producía, por tanto, el silencio.
         Young se preguntó, ¿Se podrían sumar dos rayos, o haces, de luz para producir la oscuridad? Si fueran corpúsculos no, si fueran ondas sí. Young dejó pasar rayos de luz por dos orificios pequeñísimos que al atravesarlos se ensanchaban y se entrecruzaban. La zona de entrecruzamiento no era un área de luz intensificada, como cabía esperar, sino que formaba un dibujo de zonas alternativas de luz y sombra, situación esta (interferencia) análoga a la de las pulsaciones del sonido.
         Al principio, el trabajo de Young encontró bastante oposición y hostilidad en Inglaterra, pues sus cálculos matemáticos eran complicados y su exposición algo enrevesada. Por otro lado, la teoría corpuscular era particularmente <inglesa> ya que fue Newton quien la expuso, por lo que existían dificultades de todo tipo por parte de los científicos ingleses para oponerse a ella. (El orgullo nacional casi siempre juega un papel perjudicial para la ciencia, al igual que para otras muchas disciplinas). Por ello, fueron los franceses Fresnel y Arago los que continuaron la obra de Young, echando abajo la teoría corpuscular (si no para siempre, si por lo menos durante casi otro siglo más).
         A partir de su experimento de la difracción, Young pudo calcular la longitud de onda de la luz visible, pues solo era necesario calcular qué longitud de onda permitía observar el grado mínimo de <rodeo> de esquinas. Las longitudes de onda que se obtuvieron resultaron ser muy pequeñas, menores que la millonésima parte del metro.
         El interés que Young tomó por la luz le llevó a estudiar la naturaleza de la percepción de los colores. Fue el primero que dijo que no era necesario ver cada color por separado a través de distintos mecanismos fisiológicos. Bastaba con ver tres colores como el verde, el rojo y el azul y con combinaciones de éstos en distintas proporciones se obtenían los miles de tonalidades de colores que hay. Esta teoría la perfeccionó Helmholtz medio siglo más tarde y en la actualidad se refiere una a ella como la teoría de los tres colores de Young-Helmholtz. La fotografía y la televisión de gran parte del siglo XX se apoyan en esta teoría tricolor.
         Aún quedaba una cuestión por aclarar en esta teoría ondulatoria de la luz. ¿Qué tipo de ondas eran las de la luz? Podían ser ondas transversales como las de las de la superficie del agua, formando ángulo recto la dirección del movimiento con el tren de ondas total. También podían ser longitudinales, como las ondas sonoras, ondulándose en la misma dirección de movimiento del tren de ondas. Todos los que habían defendido la teoría ondulatoria de la luz, como Huygens, habían tomado como casi seguras las de tipo longitudinal. Young al principio pensó lo mismo pero, sin embargo, por medio de estas ondas no se podía dar explicación al efecto de la doble refracción, que noto Bartholin por primera vez. En 1817, Young escribió a Arago diciéndole que las ondas de luz debían ser transversales y con ellas se podía explicar el efecto de la doble refracción, en esto acertó.
         Young se interesó también en otras formas de energía distintas a la luminosa. En 1807 fue el primero que hizo uso de la palabra energía en su versión moderna, como aquella propiedad que confiere a un sistema la capacidad para producir un trabajo. En ese mismo año discutió la <teoría calórica> del calor, citando los experimentos de Rumford. En este punto, sin embargo, les resultaba muy difícil a los físicos franceses, precisamente, abandonar la teoría <francesa> de Lavoisier y tuvo que transcurrir medio antes de que fuese, total e indiscutiblemente, destruida la teoría del calórico, precisamente por un ingles, Maxwell.
         Young contribuyó también a comprender la tensión superficial de los líquidos y estudió la naturaleza de las sustancias elásticas. La constante utilizada en las ecuaciones que definen el comportamiento de las materias elásticas se llama todavía <Módulo de Young>.
         Y, para colmo, como si toda esta actividad en las ciencias físicas y biológicas no hubiera sido suficiente, Young llegó a estudiar el problema de las antiguas lenguas jeroglíficas de Egipto. Fue el primero que hizo progresos para descifrarlas y en 1818 este físico y médico pudo escribir un documentado artículo sobre Egipto que sobrepasó los esfuerzos de sus contemporáneos historiadores.


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