Las matemáticas de la luz

Alhacén, el padre de la óptica moderna

El padre de la óptica moderna (también de la oftalmología y de la física moderna) fue el gran científico árabe Alhacén. Su prestigio fue tan grande que se llegó a conocer como el segundo Ptolomeo o, simplemente, el Físico.

oethe quiso aportar humanidad a la fría ciencia de Newton y en su libro Zur Farbenlehre (1810) (Teoría de los colores) desarrolló una teoría subjetiva del color. Asociaba uno diferente a cada sensación; afirmaba, por ejemplo, que los colores cálidos estimulaban la mente y alegraban mientras que los colores fríos tranquilizaban; los negros y grises deprimían y el blanco reforzaba lo positivo. Es decir, los colores están mediatizados por nuestra percepción e influyen en nuestra conducta. Al entrar en contacto con un determinado color, este se sincroniza con nuestro espíritu e influye en nuestro estado de ánimo.

oethe quiso aportar humanidad a la fría ciencia de Newton y en su libro Zur Farbenlehre (1810) (Teoría de los colores) desarrolló una teoría subjetiva del color. Asociaba uno diferente a cada sensación; afirmaba, por ejemplo, que los colores cálidos estimulaban la mente y alegraban mientras que los colores fríos tranquilizaban; los negros y grises deprimían y el blanco reforzaba lo positivo. Es decir, los colores están mediatizados por nuestra percepción e influyen en nuestra conducta. Al entrar en contacto con un determinado color, este se sincroniza con nuestro espíritu e influye en nuestro estado de ánimo.

Hay cuatro tipo esenciales de opsinas: uno para los bastones (rodopsina) y tres para los conos; las opsinas están unidas a la vitamina A (retinal), que actúa como una molécula que absorbe luz; después de absorber la luz su estructura molecular cambia y se separa de la opsina. Al ocurrir esta separación, la opsina genera una señal eléctrica por un proceso bioquímico muy complejo, el ciclo visual.

Los bastones y conos transforman la luz en señales eléctricas usando unas proteínas especiales, las opsinas, que convierten los fotones absorbidos por los conos y bas­­tones en señales electroquímicas específicas que son enviadas al nervio óptico y, finalmente, al cerebro. Este proceso se llama “fototransducción”.

Los bastones son sensibles a la luz en un amplio ancho de banda, son responsables de la visión cuando la luminosidad es baja y también captan el movimiento. Los conos son los responsables de la percepción del color. Existen tres tipos de conos, cada uno con un pigmento visual diferente. Algunos de ellos son sensibles a longitudes de onda cortas y permiten la percepción del color azul. Otros lo son a longitudes de onda medias y permiten la percepción del verde. Finalmente, los del tercer tipo absorben longitudes de onda más largas y permite la percepción del amarillo y del rojo. Así que se produce esa combinación de luz roja, verde y azul que son los tres colores primarios y con los que podemos construir toda la gama de colores.

Al diseccionar el ojo, descubrió sus diferentes partes: la córnea, la retina y el iris. A él se le debe también el nombre de “retina”, diminutivo de la palabra en latín rete, que significa “red”, descrita así por Herófilo.

retina es un tejido compuesto de varias capas de neuronas interconectadas mediante sinapsis. Una de esas capas es la de células fotorreceptoras (los conos y bastones), que son capaces de transformar la energía luminosa en energía eléctrica. El descubrimiento y nombre de la retina se debe al médico griego de la Escuela de Alejandría, Herófilo de Calcedonia.