Durante la noche pasada, ha caído sobre Viena una nevada densa, que lo ha dejado todo cubierto de blanco. Quizá por eso, apriete hoy más que otras veces la nostalgia por lo verde, por la clorofila, por la primavera, por el sol.
Y quizá por eso, no hay un día mejor para que debute un colaborador al que me ha costado mucho convencer: mi hermano. Y lo hace con un artículo interesantisimo sobre la luz y sus propiedades. Aquí va.
Verde que (no) te quiero verde
Siempre que he viajado hacia tierras vienesas para realizar una de mis escasas (muy a mi pesar) visitas a mi hermano, me ha llamado la atención el contraste paisajístico entre España y Austria. Durante el descenso de la maniobra de aproximación del avión, casi siempre hay un momento en el que no podemos divisar tierra firme debido a la densidad de las nubes pero, de repente, se abre el telón, y uno descubre el crisol de tonalidades verdes de la vegetación autóctona. Nada que ver con el árido paisaje que dejamos atrás.
Nos preguntamos en este post la razón por la que las plantas eligieron el color verde ¿Porqué precisamente ese color y no otro? Si le preguntáramos a un niño de primaria la razón por la que las plantas son verdes, casi sin pensar, nos contestaría: “!Por la clorofila!”.
Es una respuesta correcta, pero es injusta, dado que nos oculta una serie de mecanismos físicos que, a la Humanidad, le ha costado muchos siglos descifrar.
La luz es una gran desconocida. Es una forma básica de energía (¿Alguien lo duda? Solo hay que pensar cómo buscamos el cobijo de la luz del sol en una mañana fría de primavera para calentarnos). Ha intrigado a muchos científicos durante siglos y sigue haciéndolo. Es tan escurridiza que a veces se comporta como una onda y otras veces como una partícula (dualidad onda – corpúsculo). Para explicar el fenómeno del color, utilizaremos su comportamiento ondulatorio.
Y Dios dijo: Hágase la luz, y la luz se hizo. Lo que no se explica en el Génesis es que Dios estuvo un tiempo cabizbajo porque no le agradaba del todo el resultado y, tras fruncir varias veces las cejas, formuló: Hágase, además, la descomposición de la luz.
Una de las propiedades de la luz es su descomposición. Gracias a ella, existen los colores. Sir Isaac Newton describió este fenómeno en 1704 en su libro Optics. En él, explicó lo que ocurría cuando la luz emprende un viaje a través de un prisma. El resultado es un espectáculo de color. Tuvo una repercusión mayor de lo que pensaba dado que, con ello, consiguió explicar el fenómeno del arco iris que tantos quebraderos de cabeza había dado a lo largo de los siglos, casi siempre con explicaciones divinas o de leyenda (aún sigo diciéndole a Ainara que al final del arco iris hay un tesoro).
Aun así, Newton se equivocó en una cosa. Describió la descomposición de la luz en 7 colores, seguramente persuadido por la magia del número 7 en aquella época – 7 elementos básicos de la alquimia, 7 dias de la semana, 7 pecados capitales … – Aunque pueda parecerlo cuando miramos el arco iris, la realidad es que existen todas las infinitas y sutiles tonalidades intermedias de un color a otro. El espectro de luz es continuo.
Sin la descomposición de la luz, el abanico de colores existente en la naturaleza no sería posible y, gracias a la continuidad del espectro, podemos obtener todas las tonalidades posibles.
Continuando con la aproximación del comportamiento ondulatorio de la luz, señalaremos aquí que una de las características de las ondas es su frecuencia. Al descomponer el rayo de luz blanca en los diferentes colores nos encontramos que los límites visibles están dados por 400 Teraherzios (luz roja) y 800 Teraherzios (luz violeta), y entre estos (en el rango de 400 a 800 Teraherzios) están todos los posibles colores de la luz visible. Para que nuestra explicación sea plena, debemos añadir que, cuanto mayor es la frecuencia de oscilación, más energía contiene la onda (pensemos en que necesitamos más energía en nuestro brazo para hacer oscilar una cuerda más rápidamente). Por tanto, la luz violeta es más energética que la luz roja.
La luz blanca, que contiene todos los colores, incide sobre los objetos, los cuales, tienen la propiedad de absorber las ondas de ciertas frecuencias, esto es, absorben algunos colores y reflejan otros. Los reflejados o rebotados son los que nos llegan a nosotros y, por tanto, los que vemos. Así pues, un tomate absorberá todas las frecuencias menos el rojo, que será el reflejado hacia nosotros. Esto hace que el tomate lo veamos rojo.
Un símil que nos ayudaría a entender este comportamiento físico de la luz, lo encontramos en un clásico del cine, El Mago De Oz. Si recuerdan la película, Kansas era un sitio en el que las tonalidades de gris se extendían por doquier, es decir, no existía la descomposición de la luz. Los objetos sólo podían absorber más o menos intensidad de luz pero no unos colores u otros. Sin embargo, el país de Oz es distinto, allí la descomposición de la luz es posible y los objetos absorben y reflejan de distinta forma las tonalidades de color. Gracias a esto, Dorothy encontró el camino a casa siguiendo el camino de baldosas amarillas.
Con lo expuesto hasta ahora, no es difícil averiguar que la luz rechazada por las plantas es la de color verde, dando nombre a este post.
Pero ¿Por qué tú, color verde? ¿Que has hecho para que la clorofila te desprecie de semejante forma?
La luz que emana el Sol es luz blanca. Al pasar por la atmósfera (nuestro filtro y escudo protector natural) unos colores serán reflejados por la misma hacia el espacio exterior y otros llegarán a la superficie terrestre. Así, el contenido de la luz filtrada que nos llega del Sol puede describirse como una mezcla de los siguientes ingredientes: muy abundante pero poco energético color rojo, poco abundante pero muy energético color azul y tonalidades intermedias (verde básicamente) que no destacan por ser energéticos ni abundantes.
El resto lo ha hecho la evolución a lo largo de millones de años. La clorofila es la encargada de realizar la fotosíntesis, milagro que transforma la energía lumínica en energía química para que nuestras plantas vivan. Las plantas fueron evolucionando y adaptándose para ser lo más eficientes posible. Esto es, la clorofila absorbe los rayos más abundantes y los más energéticos (rojo y azul), despreciando a los que no destacan en nada (verde).
Pero, ¿Porqué las plantas no decidieron tomar toda la energía para alimentarse? Cuanto más mejor ¿no? ¿Es que el verde no cumple ninguna función? Si las plantas hubieran decidido absorber también el color verde, no reflejarían casi nada del espectro de la luz. Esto haría que las percibiéramos muy oscuras, casi negras. Las plantas estarían en la misma situación que nosotros si decidimos ponernos una camiseta negra en un día caluroso de verano. Se calentarían demasiado. Por tanto, el rechazo del color verde tiene el objeto de refrigerar a la planta en días de pleno sol.
Según nuestra física actual, la Luz es un instrumento universal. Sin embargo, las condiciones para que la vida sea posible no lo son. Ésta depende de la distancia a la estrella en la que se dan, de la gravedad donde se desarrolla, de la cantidad de luz diaria…
Nuestras plantas se han adaptado a las condiciones de nuestro mundo. Esto ha hecho que evolucionen y se adapten de la forma en que lo han hecho. Por tanto, no es difícil imaginar que el universo debe estar lleno de lugares cuyos ecosistemas hayan evolucionado de diferente forma según se hayan adaptado. Vaticinamos pues desde aquí un crisol de posibilidades infinitas y mundos de diferentes colores a lo largo de todo el universo.
Sebastián es ingeniero, tiene 35 años y vive y trabaja en Madrid
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