Las polillas y otros insectos nocturnos se sienten atraídos por la luz artificial de una manera suicida. Vuelan en cículos alrededor y se golpean una y otra vez contra la fuente luminosa hasta morir achicharradas. ¿Y por qué hacen esto? ¿A qué se debe un comportamiento tan irracional?

Su comportamiento es totalmente coherente con su naturaleza, lo que ocurre es que la luz artificiala las confunde, ¡y de qué manera!

Hablemos primero de la fototaxis, que es el movimiento automático de un organismo con respecto a la luz. Las cucarachas, por ejemplo, son insectos lucífugos ya que muestran una fototaxis negativa al correr a esconderse en grietas oscuras al percibir la luz. Se trata de un mecanismo que les facilita la supervivencia. En cambio las polillas son insectos lucípetos ya que muestran una fototaxis positiva y se sienten atraídos por la luz. Este mecanismo les facilita la orientación, pues la luz del firmamento estrellado y de la Luna les permite situar el arriba-abajo en la oscuridad y les sirve de guía en sus movimientos migratorios al utilizar nuestro satélite como punto de referencia primario. Es más, al ser atraídas por la luz lunar las polillas vuelan más alto y evitan muchos obstáculos y depredadores y pueden aprovechas las corrientes de aire más efectivamente. Algunos entomólogos sugieren, incluso, que las polillas pueden definir su ruta de migración mientras la Tierra gira por el cambio de posición de la Luna.

Además la intensidad lumínica también influye en el movimiento de sus alas. Así cuando la luz proviene de una fuente distante (léase la Luna) e incide por igual en ambos ojos del insecto, éste vuela en línea recta; pero si la fuente de luz está más cerca, un ojo percibe más cantidad de luz que el otro y el ala de ese lado tiende a moverse más rápido al recibir mayor estímulo.

Entonces, cuando una luz artificial se cruza en su camino, se sienten atraídas por ella y vuelan hacia la fuente de luz. Hacia una fuente de luz que alcanzan aunque nunca deberían haberlo hecho. Y debido a su cercanía se ven impelidas volar en círculos y en trayectorias espirales.

Nota sabionda: Las polillas son más sensibles a unas longitudes de onda del espectro lumínico que a otras. Detectan la luz ultravioleta y prefieren las luces blancas y azuladas a las luces amarillas.

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Eso, ¿por qué la blanquea tan blanco? ¿por qué elimina las manchas? Es decir… ¿cómo sabe la lejía que debe eliminar las manchas y dejarlo todo muy blanquito?

Al parecer sabe distinguir el blanco de los colores, pues se “come” el color si por accidente nos salpica una prenda. Y es capaz de blanquear todas las manchas con independencia de su composición química.

En realidad la lejía no sabe nada del color blanco, aunque sí del resto de colores y es que la lejía ataca a los compuestos químicos coloreados. Y a éstos los distingue en base a la situación de los electrones de sus coloreadas moléculas.

Veamos cómo.

La luz solar contiene todos los colores y es precisamente la coincidencia de todos ellos lo que a nuestra visión particular la presenta sin ningún color. Por ello la llamamos luz blanca.

Cuando la luz incide sobre una prenda puede ser que todos los colores de la luz blanca se reflejen por igual. Entonces decimos que es blanca puesto que sólo podemos juzgarlo por la luz que envía a nuestos ojos.

Si la prenda está manchada quiere decir que lo está de una sustancia que no es de color blanco. Ello supone que absorbe o retiene algunas de las frecuencias correspondientes a unos colores y refleja el resto. Esa tonalidad reflejada llegará a nuestros ojos y podremos decir que la mancha es de tal o cual color.

Cuando una sustancia absorbe energía luminosa, en realidad son los electrones presentes en sus moléculas los que realizan tal absorción. Y cuando esto sucede, los electrones se excitan hasta alcanzar un nivel de energía superior en las moléculas.

Así, en la ropa o cualquier otra sustancia de color blanco, los electrones de sus moléculas ya se encuentran al máximo nivel energético y por ello no absorben más energía y repelen todas la frecuencias de la luz solar. Y en las ropas coloreadas, manchas o cualquier otra sustancia de color, los electrones de sus moléculas tienen una energía particularmente baja y, por tanto, son susceptibles de capturar energía y de mostrar el color correspondiente a la frecuencia energética rechazada.

Y así es como funciona la lejía o hipoclorito de sodio, “tragándose” —o hablando con más propiedad oxidando— esos electrones de baja energía, de manera que ya no están disponibles para absorber energía. Provocando con ello que todo el espectro luminoso sea rebotado y que la prenda se muestre blanca a nuestros ojos.

Nota sabionda: Las lejías líquidas no son otra cosa que una solución al 5,25% de hipoclorito de sodio (NaClO) en agua.

Nota sabionda: Pero éste no es el único agente oxidante. El perborato de sodio conforma las lejías en polvo, que son más suave y no atacan a la mayoría de los tintes. Y el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada se utiliza para decolorar la melanina del cabello.

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Rojo, amarillo y… ¡verde!

Estos son los colores del semáforo, pero… ¿por qué no azul, naranja y violeta? o ¿rosa, añil y morado?

Se puede considerar como antecedente del semáforo las luces de tránsito que se instalaron en el exterior del parlamento británico de Westminster el 10 de diciembre de 1868.

J.P. Knight —ingeniero especialista en señales de ferrocarril— montó un dispositivo a imitación de las señales del ferrocarril para regular el tráfico entre la avenida principal y la calle 105. El ingenio disponía de dos brazos móviles que se accionaban moviendo unos cables desde una torre y emitía un zumbido para dar el paso a una calle y dos para dar el paso a la otra. También disponía de dos lámparas de gas (una roja y otra verde) que se utilizaban por la noche.

Aunque el primer semáforo con las mismas características de los actuales no apareció hasta el 4 de agosto de 1914, cuando William L. Potts introdujo el ámbar en el semáforo instalado en un cruce de la ciudad de Cleveland (Estados Unidos). Tenía las luces colocadas sobre unos soportes en forma de brazos y también emitía zumbidos.

Pero todavía sigue pendiente la explicación de por qué unos colores y no otros.

El espectro electromagnético de la luz abarca las ondas de radio, las microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, la radiación ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma, cada uno de ellos con una determinada longitud de onda.

Nuestro ojo está adaptado para distinguir tan solo unas determinadas longitudes de onda, las que corresponden a la luz visible. Estas longitudes de onda oscilan aproximadamente entre los 380 nanómetros del color violeta a los 700 nanómetros del color rojo. Pero el ojo humano no es igual de sensible a todas las longitudes de onda que forman la luz diurna. De hecho, tiene su máximo para un valor de 555 nanómetros que corresponde a un tono amarillo verdoso. A medida que nos alejamos del máximo hacia los extremos del espectro (rojo y violeta) esta sensibilidad va disminuyendo. Es por ello que las señales de peligro y advertencia, la iluminación de emergencia o las luces antiniebla son de color amarillo.

Ahora bien, los fotoreceptores oculares responden a la luz roja, a la verde y a la azul y el cerebro codifica la información de color recibida en pares antagónicos rojo-verde y azul-amarillo (como suma de rojo+verde). Es decir que una mayor excitación del rojo se logra en detrimeto del verde y viceversa.

Como el amarillo ya está elegido para expresar la alerta, el cuidado y la precaución, el par obvio es el rojo-verde. El rojo, como color cálido, es mucho más llamativo que el verde que es un color frío. Como es más importante, en evitación de accidentes, detener que dar paso, se eligió el color rojo para detener el paso y el verde para darlo.

Nota sabionda: Los colores primarios no son una propiedad fundamental de la luz, sino un concepto biológico, basado en la respuesta fisiológica del ojo humano a la luz. Comoquiera que ésta es un espectro continuo de longitudes de onda, existe un número casi infinito de colores. Sin embargo, un ojo humano normal sólo contiene tres tipos de receptores, llamados conos, que responden a longitudes de onda específicas de luz roja, verde y azul. Aunque la sensibilidad máxima de los conos no se produce exactamente en las frecuencias roja, verde y azul, son los colores que se eligen como primarios, porque con ellos es posible estimular los tres receptores de color de manera casi independiente.

Entrada elaborada a partir de la información ofrecida en Wikipedia aquí, aquí, aquí y en otros sitios más.

El Sol es la estrella del sistema planetario en el que se encuentra la Tierra y, por ello, es la más cercana a nosotros y la que muestra un mayor brillo aparente. Pero ¿por qué brilla el Sol? ¿cómo hace su luz para llegar hasta nosotros? ¿cómo se refleja en los demás astros?

En el núcleo de las estrellas, la presión y la temperatura son lo suficientemente elevadas como para propiciar que los átomos colisionen entre sí frecuentemente y con violencia. En estas colisiones se fusionan dos o más átomos en uno solo, reacción que recibe el nombre de fusión nuclear. Es este proceso el que permite que el Sol y todas las demás estrellas desprendan energía y brillen.

En nuestro sol, 564 millones de toneladas de hidrógeno son transformadas en 560 millones de toneladas de helio cada segundo. Los cuatro millones de toneladas aparentemente faltantes se transformaron en energía. Una gran cantidad de energía, una cantidad fabulosa de energía, como se puede apreciar aplicando la famosa ecuación de Einstein, que habla precisamente de la equivalencia masa-energía.

Esta energía resultante de las reacciones termonucleares viaja desde el centro hasta la superficie del Sol, donde es radiada en forma de luz al espacio circundante, en el que viaja a una velocidad cercana a los 300.000 km/s. La Tierra intercepta sólo una cantidad ínfima de este flujo generosísimo de energía, y la casi totalidad escapa hacia el espacio interestelar en todas direcciones.

Cuando esta luz encuentra un obstáculo en su camino choca contra la superficie de éste y una parte es reflejada y otra absorbida. Es la luz reflejada la que nos permite ver los diferentes planetas y astros sin luz propia —como la Luna— al igual que nos permite ver los objetos que nos rodean y su color.

Nota sabionda: La velocidad de la luz en el vacío, según la Teoría de la Relatividad de Einstein, es una constante para todos los observadores y se representa mediante la letra c (del latín celeritas). En el Sistema Internacional de Unidades toma el valor de 299.792,458 km/s.
Teniendo en cuenta que la distancia media Sol-Tierra es 1 U.A. (Unidad Astronómica) y equivale a 149.675.000 km, podemos decir que nos hallamos a unos 8 minutos luz del Sol o, lo que es lo mismo, que la luz que vemos en la actualidad hace 8 minutos que se originó en nuestra estrella.

Nota sabionda: Los electrones poseen la extraña cualidad de moverse en determinados orbitales sin consumir energía, pero cuando caen a un orbital inferior de menor nivel energético (más próximo al núcleo) emiten energía en forma de radiación. Algunos de esos saltos producen la radiación visible que llamamos luz.

Respuesta a una consulta de Marcos Lorana

Como ya se dijo aquí, la luz blanca está formada por la suma de todos los colores del arcoiris. Y cuando vemos un objeto de un color es porque refleja cierta longitud de onda y absorbe el resto, o lo que es lo mismo, refleja ese color mientras absorbe los demás.

Asimismo, cuanta más luz refleja un objeto más brillante parece. Y a la inversa: el objeto que reenvía menos luz a nuestros ojos nos parece más oscuro.

Entonces, parece claro que la mancha mojada refleja menos luz que la seca, que por alguna razón absorbe más luz.

Veamos. Un tejido es un entramado de fibras que, cuando se moja, absorbe el agua por capilaridad, manteniendo agua en los espacios entre fibras. Entonces muchos de los rayos de luz incidentes, que en el tejido seco rebotaban dando un tono más vivo o luminoso, incidirán sobre el agua.

Cuando un rayo de luz cae sobre el agua —con un determinado ángulo— se desvía y se introduce en el agua con un ángulo más pronunciado que con el que entró. Este fenónemo se conoce con el nombre de refracción.

Este ángulo de penetración más acusado provoca que la luz entre más profundamente en el tejido y que tenga más posibilidades de ser absorbida, por lo que será menos la reflejada y la mancha parecerá más oscura.

Nota sabionda: Un efecto similar causa que los objetos húmedos parezcan tener colores más intensos (como el campo tras la lluvia), precisamente porque la película de agua que los recubre hace que la luz sea refractada más profundamente, permitiendo que las longitudes de onda absorbibles sean absorbidas en mayor medida y el color (o longitud de onda) reflejado sea más puro.

Se trata de la famosa ecuación E=mc² obtenida como un resultado particular de la Teoria de la Relatividad Restringida publicada por Einstein a principios del siglo XX.

La hemos visto centenares de veces, pero… ¿sabemos realmente qué significa?

Sin profundizar en la mencionada teoría, vamos a centrarnos en la ecuación. Sus términos representan:

Entonces, leyendo la igualdad resulta que la energía es igual a la materia multiplicada por un número muy grande (no en vano la velocidad de la luz es 300.000.000 m/s y elevado al cuadrado nos da una cantidad aproximada a 90.000.000.000 90.000.000.000.000.000).

Einstein nos dice que energía y materia son una misma cosa, presentada en diferentes estados. Como el agua y el hielo son también la misma cosa pero en diferente estado (líquido y sólido). Lo que ocurre es que, así como tenemos asimilado el asunto del agua, pues lo hemos visto cientos de veces, no ocurre lo mismo con los términos de la ecuación, ya que el cambio de estado energía-materia y viceversa solamente se da en situaciones especiales.

Y que esa transformación se da en una proporción muy desequilibrada, pues por cada Kg de materia que hagamos desaparecer, aparecerán 90.000.000.000 90.000.000.000.000.000 de Julios de energía, lo que es una barbaridad. Además del fundamento de la bomba atómica y las centrales nucleares.

Por contra serán necesarios 90.000.000.000 90.000.000.000.000.000 Julios de energía para obtener un Kg de materia.

Dice el Diccionario de la Real Academia de la Lengua en la entrada girasol: (De girar y sol, por la propiedad que tiene la flor de irse volviendo hacia donde el sol camina) m. Planta anual oriunda del Perú, de la familia de las compuestas, con tallo herbáceo, derecho, de unos tres centímetros de grueso y cerca de dos metros de altura; hojas alternas, pecioladas y acorazonadas; flores terminales, que se doblan en la madurez, amarillas, de dos a tres decímetros de diámetro, y fruto con muchas semillas negruzcas, casi elipsoidales, de unos tres centímetros de largo, comestibles, y de las que puede extraerse un aceite bueno para condimento. Se cultiva para la obtención del aceite, y en menor escala para consumir las semillas.

Sí, sí, amarillas, giran siguiendo al sol y nos comemos sus pipas; pero ¿por qué giran? y es más ¿cómo lo hacen?

El diccionario no es el lugar adecuado para encontrar respuesta a estas cuestiones, así que vamos a proporcionarlas en Sabercurioso.

Ya de chicos nos explican que los seres vivos se dividen en dos grandes grupos: animales y plantas. Luego la cosa se complica algo más, pero eso no viene ahora al caso. También nos enseñan que la diferencia entre ellos estriba en que las plantas son capaces de sintetizar su alimento y los animales no. Y los animales pueden desplazarse y las plantas no.

Pero aunque no puedan desplazarse para cambiar su entorno, sí que pueden detectar cambios en el medio y responder ante ellos. Esta respuesta consiste en un movimiento bastante limitado pero eficaz llamado tropismo.

El estímulo externo provoca la síntesis de unas hormonas que producen la respuesta, que normalmente consiste en crecer lentamente en una determinada dirección, definida por el estímulo. Si crece hacia él, decimos que el tropismo es positivo, si lo aleja de él, negativo.

Los tropismos pueden ser producidos por sustancias químicas (quimiotropismo), por la luz (fototropismo), por el agua (hidrotropismo), por la gravedad (geotropismo) o por contacto (tigmotropismo). Así una planta que crece buscando la luz muestra un tropismo positivo en su tallo y un tropismo negativo en sus raíces; aunque el geotropismo de sus raíces es positivo y el de su tallo, negativo.

El fototropismo, que hace que las plantas crezcan orientando sus tallos hacia el Sol, es especialmente visible en el girasol (Helianthus annuus) debido a su tamaño y a sus necesidades de luz solar. La orientación del capítulo —una inflorescencia formada de múltiples flores— hacia el Sol, se debe al crecimiento diferencial del tallo. En el lado opuesto a la fuente luminosa se acumula auxina, una hormona reguladora del crecimiento vegetal, que hace que es parte crezca más rápidamente que la soleada, lo que inclina el tallo hacia el Sol.

De esta manera recibe la mayor cantidad de luz posible para realizar la fotosíntesis.

De todas maneras, este heliotropismo positivo lo muestra únicamente en los primeros estadios de su crecimiento, hasta el fin de la etapa vegetativa. Entonces el girasol queda inmóvil mirando hacia el este.

Nota sabionda: En el desarrollo de una planta podemos distinguir 3 fases: vegetativa, que incluye la germinación, emergencia y foliación; reproductiva, cuando se generan las estructuras reproductivas y se produce la fecundación; y madurativa, cuando se produce el crecimiento y maduración del fruto.