Historia de la óptica hasta la edad media, medieval, mundo antiguo

Historia de la óptica hasta la edad media, medieval, mundo antiguo: Grecia, Roma, India, Egipto, Mesopotamia, Islam. Post migrado de mi blog principal.
Hagamos un breve resumen con la historia de la Optica hasta la edad media (un capitulo especial dentro de la historia de la ciencia), que seguramente se inició con los estudios sobre lentes en Mesopotamia y el Antiguo Egipto, las teorías sobre la luz y la visión en Grecia e India, así como la óptica geométrica en el mundo greco-romano. Los primeros lentes (de un término latino que significa lenteja) fueron elaborados de cristal pulido, generalmente cuarzo.

La óptica en la antigüedad


¿Cuándo se inventa el primer espejo? Quizás hará cuatro mil o cinco mil años, con discos de cobre o bronce pulido. Un espejo de mano era un objeto de moda en el antiguo Egipto, mientras que los romanos se contemplaban a sí mismos en espejos de plata pulida.
Los lentes de cristal de roca de Roma, Grecia y el medio oriente datan del 700 antes de nuestra era (el llamado lente de Nimrud, en la antigua Asiria), aunque la discusión siga abierta respecto a si se empleaban para ayudar a la vista o para encender fuego, concentrando los rayos solares. Así mismo en los jeroglíficos datados del siglo 8 aC, se mencionan.
En la antigua India entre los siglos 6 y 5 antes de nuestra era se postulaba unas teorías sobre la luz, de la mano de las escuelas filosóficas Samkhya y Vaisheshika; para la primera, la luz es uno de los cinco elementos a partir de los cuales surgen las cosas; la escuela Vaisheshika por su parte, habla que la luz proviene de una corriente de alta velocidad emanada de los átomos del fuego y que puede tener distintas características dependiendo del número de átomos implicados y de la velocidad de los mismos. En el siglo I aC, la corriente religiosa Vishnu Purana menciona a la luz como los siete rayos del sol.
En el siglo V aC, Empédocles hablaba de la composición del mundo en cuatro elementos; según él, Afrodita hizo el ojo humano a partir de estos y encendió fuego dentro de los mismos para hacer posible la visión.Esto quería decir, palabras más, palabras menos, que la luz provenía de los ojos, lo supondría entonces que podríamos ver igual de día que de noche; Empedocles lo soluciona diciendo que esto depende también de la interacción de los rayos de luz del ojo y del sol. Aristófanes sobre el 424 aC en "las Nubes" admite la existencia de las lentes biconvexas para prender hogueras. Los escritos de Plinio el viejo (23-79 aC) muestran el uso, tal vez por vez primera, de los lentes como correctivo para la vista, específicamente el uso de un lente cóncavo usando esmeralda tal vez para corregir la miopía de Nerón, de tal forma que pudiera ver de mejor manera a los gladiadores, aunque la referencia no es muy concreta al respecto. (Historia natural, libro XXXVII, capítulo 10 y 16).Tanto Plinio como Séneca el joven describían las maravillas de un globo de vidiro lleno de agua para aumentar la visión o hacer que la letra pequeña se ve más nítida. Euclides, en su libro sobre Óptica establece las bases de la óptica geométrica, pues para él era claro que los objetos que se ven bajo un ángulo mayor, parecen ser más grandes que los que se observan desde un ángulo menor.No se atrevió a conjeturar sobre la naturaleza física de los rayos visuales, pero se refirió a los efectos de la perspectiva.Para él la visión se produce en línea recta, cuando los rayos del ojo alcanzan un objeto iluminado y se reflejan de vuelta. En el año 55 aC, Lucrecio, un atomista romano hablaba de la teoría corpuscular de la luz aunque no tuvo eco en su generación.
Herón de Alejandría, en el siglo I de nuestra era, formuló el principio de la ruta más corta de luz, una elaboración geométrica que demostraba que: Si un rayo de luz se propaga desde el punta A hasta el punto B en el mismo medio, la longitud de trayectoria seguida es el más corto posible.Pero no solo se limitó a esto, también sugería que la velocidad de los rayos de luz podía verse frenada por las superficies rugosas o sin pulir, en lo que se conoce como la teoría de la emisión. Años después, Claudio Ptolomeo especulaba sobre las propiedades de la luz, tales como la reflexión y la refracción usando métodos matemáticos, sugiriendo por ejemplo, que el ángulo de refacción es proporcional al ángulo de incidencia, que los rayos visuales procedentes del ojo al objeto visto, no eran líneas discretas (como consideraba Herón) sino un cono continuo.Estudiaría Claudio Ptolomeo así mismo la visión por rayos refractados (dióptrica), cuando miramos los objetos por medio de elementos de distintas densidades. Sobre el siglo V,Dignaga y, en el siglo VII cimentaron el atomismo budista y con él, su filosofía acerca de la realidad, considerando que esta podría ser definida como destellos momentáneos de luz o de energía. La luz podría ser para ellos un componente de la materia.

La óptica en el mundo islámico

Al Kindi (801-973) estructuró una teoría según la cual todo en el mundo genera rayos luminosos en todas direcciones. En el siglo VIII se desarrollaron las llamadas piedras de lectura, unas lentes semi-esféricas que se colocaban encima de los textos para ampliar las letras, para que las personas con presbicia pudieran leer más fácilmente.
Se cree que fueron inventadas por Abbas Ibn Firnas (810 a 887), cuando protocolizó la conversión de arena en vidrio* y el tallado de cristales.Las más comunes eran en cuarzo y berilio. Ibn Sahl (940-1000) escribió un tratado sobre espejos y lentes quemantes donde transmite su comprensión de porqué los lentes curvos enfocan la luz solar, descubriendo de paso una ley de refracción matemática equivalente a la ley de Snell, con la que calculó la forma de lentes y espejos que enfocan la luz en un solo punto de su eje, sin aberraciones geométricas, las llamadas lentes asféricas.
Los inicios de la Optica como una disciplina científica se la debemos al médico árabe Alhazen (965-1039). Pasó a la historia; por descubrir que en los seres humanos la vista era posible no ya gracias al hecho de que los ojos emanasen rayos de luz (como sostenía la medicina de la época), sino el efecto de los rayos de luz que impactan en el ojo. Alhazen también estudió los lentes y estableció que el efecto de aumento que producen, se debe a la curvatura de sus superficies y no al material de que están constituidas. La reflexión que se hizo Alhazen era: ¿qué sucedía cuando se veía algo? ¿Sería que como decía Pitágoras salían ligeran antenas de los ojos para explorar la superficie de los objetos? ¿O tendría la razón Epicuro cuando decía que la luz, de una fuente como el sol, rebotaba en los objetos y entraba en los ojos? Alhazen, cuestionó el razonamiento de Pitágoras preguntándose si las personas no podían ver en la oscuridad. apoyó la idea de Epicuro y matematizó gran parte de lo que se conoce hoy sobre la manera en que la luz se refleja mediante espejos. Incluso explicó por qué dos ojos funcionan mejor que uno solo. Alhazen anotó sus observaciones en un gran libro llamado Optica, que se tradujo al latin y llegó a Europa en el 1270, justo por el tiempo en que empezaron a aparecer en el continente europeo las lupas y anteojos, precursores de los microscopios y los telescopios. Avicena (980-1037), acorde con los estudios de Alhazen consideraba que la velocidad de la luz era finita. Al-Biruni (973-1048) también estaba de acuerdo con la finitud de la velocidad de la luz y fue el primero en descubrir que la velocidad de la luz es mucho más rápida que la velocidad del sonido.

La óptica en la edad media

Las primeras gafas oscuras (no de sol), en forma de paneles planos de cuarzo ahumado, se utilizaban en China en el siglo XII yy se empleaban para ocultar los ojos, no para resguardarse de la radiación solar. Roberto Grosseteste (1175 - 1253) creía que las matemáticas era la más elevada de todas las ciencias y por tanto subordinaba la óptica a la geometría; de todas formas, estando en la edad media, daban mucha prelación a los temas teológicos; en el caso de él, lo llevó a afirmar que la luz, era el origen de todas las cosas, pues generaba el movimiento y la vida. Roger Bacon (1214–1294) hizo varios estudios sintéticos respecto a la óptica, incluyendo a los pensadores islámicos, aunque hizo un estudio sobre las propiedades de las lupas para leer letras pequeñas. Los lentes dobles montados en armaduras para ser colocados sobre la nariz (anteojos o gafas) hicieron su aparición en el siglo XIII aunque no existe certeza de dónde provienen (¿Tal vez de China?).Se dice que en 1258 aparecen en Italia. Pero no falta quien diga que fue solo hasta 1301 en Florencia, Italia, que a dos inventores locales se les endose tal invención: Alessandro di (della) Spina y Salvino degli Armatti. John Peckham (1230-1292) produce el texto más usado en óptica durante la edad Media, la Perspectiva communis, un compendio de lo que se sabía al respecto centrándose en nuestra forma de ver antes que en la naturaleza de la luz y el color. Los primeros espejos de vidrio fueron obras de artesanos de Venecia alrededor del año 1300 de nuestra era. Algunas personas afirman que Marco Polo habría descubierto los anteojos en China durante el siglo 13 pero no hay pruebas de ello.
Las primeras pruebas gráficas del uso de gafas provienen del retrato del cardenal Hugo de provenza leyendo, del pintor Tommaso da Modena. Posiblemente sean anteojos de lentes convexas para corregir tanto la hipermetropía y la presbicia, causadas por el envejecimiento, si bien la explicación científica al respecto llegará mucho después de porqué esto es así.
*El vidrio tuvo un inicio muy humilde y probablemente fue descubierto por accidente. Hecho al calentar arena con caliza y cenizas de madera. Lo primero que se conoce son pequeñas cuentas ornamentales alrededor del año 2500 aC. La fórmula básica puede haber sido descubierta en Mesopotamia, pero fueron los antiguos egipcios quienes comenzaron a desarrollarlo hasta el material que conocemos hoy. Para el año de 1450 aC, hacían botellas de vidrio a partir de moldes, y con los siguientes 1000 años sus técnicas se difundieron hacia Europa y el Este.
Ver también: Astronomía 1042-1969
Ediciones 2016-17-18

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