Por: Alfonso Padilla Vivanco
En el año 1798, más de ciento cincuenta hombres de ciencia franceses, entre matemáticos, científicos y eruditos, se embarcaron en la flota que el general corso Napoleón Bonaparte dirigió hacia su campaña africana. Los trabajos de investigación de los científicos franceses, realizados en tres años, se reunieron en una obra monumental, la cual es una descripción de los tesoros culturales y científicos del milenario Egipto. Esta obra constituye un verdadero inventario arqueológico y social del antiguo Egipto, la cual fue realizada a principios del siglo XIX. Así mismo, la creación del Instituto de Egipto por parte de Francia, en el país de las pirámides de esos años, también define el inicio de la influencia cultural francesa en el país africano, la cual por cierto, aún continúa siendo muy importante. Dentro de la expedición francesa iban algunos matemáticos de gran renombre, conocidos por sus aportaciones a la ciencia matemática, como Gaspard Monge (1746-1818) y Joseph Fourier (1768-1830). El contingente científico también incluía un cierto número de militares jóvenes, entre quienes se encontraba el oficial Etienne Louis Malus (1775-1812).
En los inicios del siglo XIX, la cristalografía y la birrefringencia (doble refracción), eran temáticas muy comunes en los foros de discusión científica en Europa. La teoría ondulatoria de la luz propuesta por el holandés Christian Huygens, en su Traité de la Lumiére, contrastaba con la teoría corpuscular de Isaac Newton, ésta era fuertemente cuestionada por los seguidores del científico inglés. No obstante ello, el Abad Rene Just Haüy (1743-1822), uno de los fundadores de la cristalografía y el físico-químico inglés William Hyde Wollaston (1766-1828), confirmaron a través de ciertas mediciones, que la teoría ondulatoria de la luz de Huygens, explicaba algunos fenómenos relacionados con la polarización de la luz y la espectroscopia. Esto generó interés de parte de la Academia Francesa de Ciencias, y fue el joven militar Malus, quien se interesó por el tema.
No es desconocido el hecho de que Malus, en el año 1809, repite sistemáticamente, algunos de los experimentos de Huygens, entre ellos, el de los dos cristales de turmalina o espato de Islandia (calcita transparente). Este cristal tiene la propiedad de que, al observar un objeto a través de él, se obtienen dos imágenes de éste. Malus observó rayos del Sol a través del espato, los cuales se reflejaban sobre los vidrios de las ventanas de su habitación, él esperaba observar dos imágenes del Sol, pero cuando giró la calcita sobre sí misma, notó con sorpresa que una de las dos imágenes aparecía y desaparecía. Concluyó entonces, que la luz proveniente de los vidrios de ventana, obtenía un estado de polarización; esto debido a la reflexión de la luz sobre estas superficies.
Un interesante ejemplo de este fenómeno se podrá ver en: Óptica y Vikingos, video realizado por la Universidad Complutense de Madrid. https://www.youtube.com/watch?v=N7L3lSBcges
Las propiedades de la polarización de la luz han sido explotadas, en diferentes aplicaciones tecnológicas. Un instrumento típico para medir la concentración de sustancias, que son ópticamente activas, es el polarímetro. Algunas de estas sustancias que presentan actividad óptica son: el azúcar, la testosterona, el ácido ascórbico, entre otras. Existen más de 500 sustancias que son ópticamente activas, usadas en la industria farmacéutica y/o en la de los alimentos.
Otra aplicación tecnológica de los efectos de la polarización de la luz, que se ha vuelto común, es usada para el estudio de los cristales líquidos. Materiales de los que se componen algunas pantallas de dispositivos móviles y televisores. Los biólogos, Friedrich Reinitzer (1857-1927) y Rudolf Virchow (1821-1902), fueron los descubridores de estos cristales, mientras ellos estudiaban los derivados del colesterol. Se dice que, los cristales líquidos, son en realidad un nuevo estado de la materia, los cuales están caracterizados por sus propiedades físicas intermedias entre líquidos y sólidos.
Universidad Politécnica de Tulancingo. alfonso.padilla@upt.edu.mx
