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El Método Científico. Las líneas de Fraunhofer. La estructura de los átomos

Creada22-06-2014
Modificada10-11-2016
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Agosto3

Reseña del Documental Escondido en la Luz de la serie Cosmos

Escondido en la Luz

Documental de la serie Cosmos 2014

El Método Científico

La primera cámara oscura fue construida en China en el siglo V aC por el filósofo Mo Tse.

Mo Tse es considerado como uno de los primeros científicos experimentales de la historia. Estableció unas reglas que fueron el inicio del Método Científico para realizar investigaciones y desvelar los misterios de la Naturaleza. Por desgracia sus escritos fueron destruidos por Qin Shi Huang, el primer emperador de China que tras unificar el imperio promulgó leyes para estandarizar las pesas y medidas, el idioma, la escritura y hasta las escuelas de pensamiento. Gran cantidad de escritos antiguos fueron destruidos en lo que se considera la primera quema de libros de la Historia.

En el siglo XI el imperio islámico dominaba gran cantidad de tierras, desde España hasta la India. Los califas iniciaron una campaña para recuperar, conservar, traducir y transmitir los conocimientos almacenados en escritos antiguos de todos los países. Gracias a ellos muchas de las obras de la antigüedad griega se han conservado hasta nuestros días.

En la ciudad de Basora, en Irak, vivió Ibn Al Hasan. Indagando sobre la forma en que se transmite la luz construyó una cámara oscura para detectar que la luz se transmite en línea recta y que lo que vemos no es por medio de unos rayos que salían de nuestros ojos, como hasta entonces se creía sino que eran los rayos de luz que surgían de los objetos los que llegaban a nuestros ojos.

Emulando a Mo Tse, también él definió unas reglas para establecer un Método Científico que permitiera desvelar los misterios del Universo. Esta vez su método sí se conservó y siglos después permitió a numerosos científicos desvelar muchos de esos misterios.

Los Misterios de la Luz

A los 20 años, Newton descubrió que la luz, al pasar por un prisma de cristal, se descomponía en un espectro de varios colores, desde el azul hasta el rojo.

150 años más tarde, William Herschel para determinar si la luz transmite también temperatura, colocó varios termómetros en una mesa sobre la que proyectó un espectro esperando averiguar si el extremo rojo del espectro transmitía más o menos calor que el extremo azul. Fuera del espectro, más allá del extremo rojo, colocó un termómetro esperando que le sirviera de control.

Comprobó que el color rojo transmitía más calor que el azul, pero su sorpresa fue mayúscula al comprobar que el termómetro de control, más allá del extremo rojo del espectro, se había calentado aún más que el rojo.

Dedujo que el espectro luminoso era más ancho de lo que se pensaba y que más allá del rojo había unos rayos que transmitían temperatura pero que nuestros ojos no podían ver.

Había descubierto los Rayos Infrarrojos.

Joseph Fraunhofer era un niño huérfano desde los 11 años, que trabajaba y vivía en el taller de Weiselberger, un fabricante de espejos para la casa real. Durante el día llevaba una dura labor con productos químicos nocivos y por la noche tenía que atender las tareas domésticas. Weiselberger le explotaba duramente y no le permitía leer ni ir a la escuela.

Un día, la casa y fábrica de Weiselberger se hundió. El príncipe Maximiliano de Baviera, que estaba cerca, acudió y participó a las labores de rescate. Al rescatar al joven Joseph gravemente herido se interesó por su curación y le procuró un futuro muchísimo mejor que el destino que hubiera tenido en manos de su antiguo maestro.

Lineas de FraunhoferIngresó en una escuela de óptica y al cabo de varios años, con solo 27 de edad, ya era el más hábil y experto fabricante de lentes de calidad para telescopios.

En uno de sus trabajos Fraunhofer tenía que fabricar prismas de alta calidad y para calibrarla decidió hacer pasar el espectro por un teodolito, un tipo de telescopio. Al observar el espectro por el teodolito descubrió que en el espectro había unas líneas negras.

En el interior de los átomos

Si examinamos el interior de un átomo de hidrógeno, el más simple y abundante del universo, veremos un electrón que da vueltas alrededor de un protón que se mantiene en su centro.

La trayectoria del electrón no es elíptica como en las órbitas planetarias, sino ondulada y gira a una distancia determinada. El electrón pude saltar a una órbita más alejada del núcleo, pero no a cualquier distancia sino a unas distancias establecidas de las que no puede salir.

De hecho, no podemos aplicar el sentido común, ni nuestros conocimientos de física clásica, para observar el salto de un electrón entre dos orbitales.

Es física cuántica.

Cuando un electrón salta lo que hace es desaparecer de un orbital y aparecer en otro, sin pasar por ningún lugar intermedio.

Un electrón no existe más que cuando está en uno u otro orbital. No existe en zonas intermedias.

Cuando un átomo recibe una onda de luz, el electrón salta a un orbital superior. Más tarde, no se sabe porqué, el electrón desciende a su orbital de menos energía y al hacerlo emite una onda de luz con una longitud de onda proporcional a la diferencia de energía entre ambos orbitales.

Si los electrones en un átomo de Hidrógeno pueden estar en unos pocos orbitales, las ondas que emita el hidrógeno serán sólo y exclusivamente de unas pocas y determinadas longitudes de onda.

Distintos átomos tienen distintos orbitales así que si medimos la cantidad de energía de todos los orbitales de todos los átomos, y luego observamos las longitudes de onda de un espectro, podremos identificar cuáles son los átomos que han emitido esa luz.

Cuando este hecho fue descubierto fue posible determinar por primera vez cuál era la composición de las estrellas o de cualquier cuerpo que emita luz.

Las líneas de Fraunhofer son las que nos dan esa información. Pero también nos dicen mucho más.

Cuando un objeto luminoso se está acercando o alejando de nosotros, las ondas de luz que genera están alargadas o acortadas según el sentido de la marcha. Eso significa que las líneas de Fraunhofer aparecerán desplazadas más o menos en el espectro.

Cuando se observaron galaxias situadas a grandes distancias cósmicas se descubrió que las líneas de Fraunhofer estaban desplazadas hacia la parte roja del espectro. Eso nos descubrió el hecho de que las galaxias lejanas se están alejando de nosotros y mientras más lejanas son con más velocidad se alejan.

En mi Opinión

La explicación de la física cuántica y el movimiento de los electrones es un tema que sólo tiene explicación si asumimos la existencia de otras dimensiones en el espacio. Según mi opinión, que no sé si coincide parcial o completamente con las últimas investigaciones de las teorías de cuerdas y el superespacio, el espacio no tiene 3 dimensiones, sino 10.

Las partículas como los protones, neutrones, electrones, fotones, quarks, etc, deforman el espacio en distintas dimensiones, y en cada dimensión el espacio se deforma de distintas formas.

Alrededor del núcleo atómico el espacio está deformado como una campana pero con abolladuras. Como las campanas onduladas de las lámparas antiguas.

Además, el espacio dentro del átomo es atravesado continuamente por gran cantidad de ondas, ondulaciones de distinta amplitud e intensidad que proceden desde todas las direcciones, no sólo desde las tres dimensiones del espacio, sino desde las diez dimensiones del superespacio.

Los electrones siguen órbitas circulares en el superespacio pero vistas desde nuestro espacio 3D da la impresión de que su trayectoria es ondulada.

La trayectoria del electrón no es elíptica como en las órbitas planetarias, sino ondulada y gira a una distancia tal que las ondas recorridas por el electrón en su órbita alrededor del núcleo es un número entero. El electrón puede saltar a una órbita más alejada del núcleo, pero siempre a distancias tales que el número de ondulaciones de su órbita sea un número entero. Un electrón no puede permanecer en una órbita intermedia, tiene que permanecer en una serie de orbitales prefijados.

El hecho de que un electrón desaparezca de un orbital y vuelva a aparecer en otro no es porque deje de existir, sino porque es empujado fuera de la membrana 3D en la que nosotros existimos y podemos observarlo. El electrón sigue existiendo, pero fuera de nuestra membrana por lo que no podemos verlo. Se desplaza hasta otro orbital y entonces vuelve a entrar en la membrana 3D.

Es como un mosquito de las charcas que pueden desplazarse por la superficie de la charca pero en ocasiones se despegan de la membrana y vuelven a posarse en ella a una cierta distancia. Si en la superficie de la charca vivieran seres bidimensionales verían cómo el mosquito desaparece y vuelve a aparecer en otro lugar sin haber pasado por el espacio 2D intermedio.

Además, los seres 2D que viven en la membrana superficial de la charca no ven el mosquito completo sino sólo la depresión, la deformación provocada por las patas del mosquito en su membrana.

Un electrón tiene una estructura 10D pero se apoya en nuestro universo, nuestra membrana 3D sólo con una minúscula porción de su estructura.

Esta es mi opinión, pero antes de aceptarla como cierta tened en cuenta que es sólo MI opinión. Es una teoría elaborada por mí en los últimos... no sé, unos treinta años y aunque algunas de las últimas investigaciones sobre las teorías de cuerdas y el superespacio parecen confirmarla, todavía hay muchas diferencias entre mis teorías y las que la mayoría del mundo científico parece aceptar actualmente.

Esas teorías a mí me sirven, pues con ellas parece que se explican muchos fenómenos de la física, pero no quiero que os engañéis sobre ellas. Podría equivocarme. O tal vez nuevos avances de la teoría del superespacio acaben por confirmarla.

Si os interesa saber más sobre estas teorías os recomiendo el artículo Teoría del Universo Onda. Espero que os interese.

Un detalle más: No sé porqué Tyson dice que no sabemos por qué un electrón desciende a un orbital más bajo. Tengo entendido que es porque OTRA onda interfiere con el electrón y lo hace descender, y entonces emite DOS fotones idénticos, con la misma frecuencia y en la misma dirección. Tal vez me equivoque pero tengo entendido que ése es el mecanismo que convierte la luz normal en luz coherente en el interior de un rubí, tal como se fabrican los rayos láser.

Ver Ficha de Escondido en la Luz de la serie Cosmos

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