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Buceando en cavernas submarinas donde se mezclan capas de agua salada y agua dulce, el efecto de bucear en el aire

En las cavernas donde el agua se divide en capas de agua dulce y agua salada, fenómeno que generalmente ocurre en cavernas marinas que reciben agua de río y especialmente en los cenotes de México, ocurre un fenómeno óptico muy interesante. El agua dulce al ser menos densa se sitúa en la parte superior de la cavidad cavernosa, mientras que el agua salada se sitúa en los niveles inferiores. Generalmente estas columnas verticales de cambio de salinidad se dan de manera gradual. No obstante, bajo ciertas condiciones donde se combinan presiones bajas con temperaturas frías, el cambio entre el agua dulce superficial y el agua salada del fondo se da de manera brusca.

Cuando esto ocurre, se dará un fenómeno óptico más que llamativo. Los índices de refracción, es decir el factor que influye en el ángulo de refracción de un haz de luz refractándose a través de una superficie, del medio salino y el medio de agua dulce serán tales que cualquier persona o cámara ubicadas en el medio de agua dulce percibirán al buzo o cualquier objeto, incluso las burbujas del respirador, moviéndose a través este medio como si estos estuviesen buceando sobre el aire.

Cuando la naturaleza supera al Photoshop

Arco de Parry

Arco de ParryLa fotografía anterior es simplemente sorprendente. En la misma tienen lugar varios fenómenos atmosféricos de los que ya hemos hablado, desde un parhelio hasta un arco-iris medio. No obstante, el más impresionante es el llamado halo del hielo o arco de Parry. Ilusión óptica que suele ocurrir en lugares en los cuales la superficie se encuentra completamente congelada. La misma fue avistada por vez primera en el siglo XIX por Sir William Edward Parry, durante una de sus expedición al ártico. Y puede observarse cuando los rayos de la luz solar atraviesan formaciones cristalinas formadas a partir del hielo de la superficie y cuya configuración las convierte en prismas hexagonales. Los rayos, si se dan las condiciones necesarias, atravesaran las dos caras adyacentes de los prismas, cuyos ejes y dos de sus caras se encuentran orientadas horizontalmente. De esta manera, tendrá lugar un brillante arco de luz de 22º. Como observan en las fotografías, si una persona se posiciona exactamente entre la cámara y el arco, el resultado logrado es simplemente indescriptible con palabras.

Parry realizó gran cantidad de ilustraciones muy precisas de lo visto en su viaje. Las mismas las incluiré en una entrada futura que estoy preparando sobre como se ilustraban los fenómenos atmosféricos en el pasado.

La Nebulosa de Orión en 3D gracias al Hubble y supercomputadoras

Visualización 3D de la Neulosa de OriónEl siguiente video es una representación tridimensional de la Nebulosa de Orión realizada por el San Diego Supercomputer Center y el American Museum of Natural History utilizando información tridimensional calculada a partir de visualizaciones volumétricas. La información fue obtenida gracias al telescopio Hubble y varios telescopios en Tierra. Posteriormente, utilizando un programa de computadora especialmente hecho para la tarea, la información fue siendo contrastada entre si con el fin de obtener una grilla de posición de la misma.

Para más información pueden ir a la página del proyecto.

Sobre la Nebulosa de Orión
Descubierta por Nicolas-Claude Fabri de Peiresc en 1610 y estudiada posteriormente por astrónomos legendarios de la talla de Galileo y Huygens, la misma es una enorme masa de gas ionizado, restos estelares y nubes de gases y polvo neutro. Materiales que, como resultado, forman lo que se conoce como una nursery estelar. Es decir, una región del espacio donde múltiples estrellas se encuentran en proceso de formarse. Actualmente se han catalogado más de 700 estrellas en distintas etapas de formación.
La nebulosa es relativamente “esférica” y su densidad y temperatura aumentan a medida que nos acercamos al nucleo de la misma. Según se estima, en el núcleo de la misma se encuentran temperaturas de 10 mil grados Kelvin, y turbulencias de 35 mil Km/h.

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Vista panorámica de la Nebulosa de Orión formada a partir de imágenes tomadas por el Hubble.

El binocular más grande del mundo

Si bien aun se encuentra en construcción el Binoscope 400mm es una maravilla de la ingeniería. Con lentes primarias de 400mm y focales de 1900mm, el aparato posee un ingenioso sistema de ajuste de lentes que permite adaptar las mismas a distintas personas. Si bien la magnificación es de “sólo” 100x lo asombroso está en que la misma se produce en un arco de 50 minutos. Dándole al usuario una experiencia totalmente inmersiva. El aparato pesa unos 200 kilogramos y posee una serie de motores que ayudan a girar y levantar el mecanismo sin necesidad de realizar un gran esfuerzo o despegar los ojos de las lentes.

Lo mejor de todo es que es un trabajo enteramente artesanal. Siguiendo este enlace pueden ver un video del pulido de las lentes.

Visto en el blog de la grandiosa revista MAKE

A qué se deben los espejismos

El espejismo común

El espejismo común, es decir el que produce la impresión de estar viendo agua donde no la hay, ocurre con mucha frecuencia y es causado por una ilusión óptica natural que confunde nuestra percepción. Cuando la luz refracta sobre una capa de aire que fluye sobre una superficie calentada excesivamente, se origina un fenómeno llamado “espejismo inferior”, ya que produce un reflejo de los objetos debajo de éstos mismos. A causa de esto el aire recalentado “se convierte” en un “espejo”. Ahora, es muy llamativo el observar olas en el espejismo, lo que lleva a confundirnos plenamente y creer que efectivamente estamos viendo un mar o un lago. Esto, es decir las olas, ocurre porque además de los objetos del paisaje las nubes del cielo son también reflejadas en el aire recalentado.

Si bien dicho tipo de ilusión está muy lejos de ser el espejismo típico de los dibujos animados donde se ven oasis con árboles frutales y todo tipo de delicias, el efecto de espejismo inferior influye mucho a la hora de jugar con la mente de la persona extraviada. Ya que generalmente éstas personas sufren de considerable deshidratación y se enfrentan a un nivel extremo de stress, comienzan a construir delirios en base a dicha “agua” que ven a lo lejos. Por este motivo la gran mayoría de personas extraviadas por tiempos prolongados en el desierto, tras ser rescatadas, relatan historias relacionadas a “oasis escurridizos” y raros personajes que los visitaron durante su travesía.

El espejismo de Fata Morgana

No obstante, no solo en los lugares calientes se puede ser víctima de espejismos. En los lugares montañosos y generalmente fríos ocurre otro tipo de ilusión denominada Fata Morgana. Nombrada en honor al hada emparentada el Rey Arturo, la cual poseía el poder de cambiar de forma, este espejismo posee la particularidad de “elevar” y alargar los objetos, haciendo a las construcciones parecerse a los castillos de los cuentos de hadas, de allí su nombre. Al igual que los espejismos inferiores este tipo de espejismo es una ilusión óptica natural que se origina cuando la separación entre el aire frío y el caliente a nivel superficie crea un pseudo lente refractante que distorsiona la luz engañando la percepción.

La ilusión óptica de Adelson

Un buen pintor renacentista dijo: “No se debe ignorar, que de la paleta, es el contraste el color más importante”. De hecho estaba en lo cierto, el contraste y sus propiedades son tan importantes que son capaces de crear varios colores de un mismo color sin modificarlo. Esto, que a simple vista parece un trabalenguas, se entiende más facilmente con la ilusión óptica de Adelson propuesta en 1995. El cuadrado A y B poseen exactamente el mismo color, la única diferencia entre ambos son las zonas con las que contrastan, haciéndolos, perceptivamente, verse diferente.

La razón de este fenómeno radica en la manera por la que nuestro sistema visual estima los vectores luminicos y utiliza esta información para predecir las propiedades del material. El fenómeno, efectivamente, es una arbitrariedad perceptual producida por nuestro cerebro.

Athanasius, el microscopio y el descubrimiento de los microbios

Athanasius Kircher fue un monje jesuita cuyos logros le ganaron el apodado de “el maestro de las cien artes” el cual no sólo fue uno de los precursores de la audiofonía, como vimos en el tema sobre la Musurgia Universalis, sino que, y entre tantas otras cosas, también fue el primero en plantear una teoría microbiológica sobre las pestes. La siguiente es una excelente traducción del texto sobre Athanasius Kircher de Scott McLemee (ver más adelante por el texto completo), ensayo de gran calidad sobre la genialidad de Kircher y su odisea científico-intelectual por este mundo. En el texto de McLemee hay un párrafo que hace mención a un escrito realizado por Athanasius mientras examinaba la sangre de víctimas de la plaga con un microscopio, Kircher deduce:

“La enfermedad puede ser causada por organismos muy minúsculos que se incorporan al cuerpo desde el exterior.”

Eso no sólo acredita a Kircher como el primer proponente de una teoría microbiológica, sino que más adelante en su libro, Ars Magna Lucis et Umbrae, donde habla sobre óptica y las fases de la Luna, Kircher hace referencia, por vez primera en la historia, a un microscopio. Si bien el microscopio ya existía sería Kircher quien lo nombraría, convirtiéndose así en el responsable histórico de acuñar la palabra “microscopio”.

Vemos, de esta manera, que Kircher no solo fue el primero en proponer una teoría microbiológica como vector de infección, sino que también fue el responsable de otorgarle el nombre a la herramienta más importante con la que cuenta la microbiología. Sin duda alguna para un hombre común y silvestre esto ya hubiera sido motivo suficiente como para haber pasado a la historia con laureles. Sin embargo Athanasius no era un hombre cualquiera, Kircher fue sin duda alguna uno de esos grandes que la humanidad pocas veces puede ver. Un científico aventurero y soñador tan deseoso por descubrir esa omnipresencia natural, esa búsqueda de la harmonía matemática de la naturaleza que lo harían capaz de las más alocadas hazañas, como ingresar a un volcán activo, con tal de descrubrir, de alcanzar esa verdad. Pero esa es otra historia.

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