«No podem percebre amb els ulls la majoria de les ones electromagnètiques, però en veiem els efectes cada dos per tres.»
Aquest mes entrevistem Pere Serra Coromina, autor de Tots els colors de l’Univers. La descoberta de l’espectre de radiació electromagnètica i professor del Departament de Física Aplicada de la Universitat de Barcelona. El llibre repassa els experiments que han permès conèixer els diversos tipus d’ones electromagnètiques.
Les ones electromagnètiques són més visibles en el nostre dia a dia del que pot semblar. Ens en podries posar algun exemple? Sembla una paradoxa, però malgrat que gairebé tota la radiació electromagnètica és invisible, en realitat se’ns fa visible molt sovint. Sense anar més lluny, ens posem morenos a causa de la radiació ultraviolada que ens arriba del sol. O engeguem l’aparell de televisió amb la radiació infraroja que emet el comandament a distància. Per no parlar de l’omnipresent telèfon mòbil, que constantment envia i rep radiació de microones. Cap d’aquestes ones no la podem percebre amb els ulls, però en notem els efectes cada dos per tres.
D’on surten «tots els colors» que donen títol al llibre? Què representen? A pesar que els diversos tipus de radiació de l’espectre ens semblen ben diferents, tots són resultat del mateix: el moviment de càrregues elèctriques. Aquest moviment es tradueix en l’oscil·lació del seu camp electromagnètic, una oscil·lació que es propaga per l’espai i dona lloc a una ona electromagnètica. Les diferents radiacions corresponen a diferents freqüències d’oscil·lació. Així, els «colors» del títol del llibre s’han d’interpretar en un sentit ampli: l’ultraviolat i l’infraroig els podem considerar colors com ho són el blau i el vermell, posem per cas.
Sabem que les ones electromagnètiques es dibuixen en una escala de freqüències, però de què depenen, aquestes freqüències? I quins en són els extrems? Lligat amb allò que deia en la resposta anterior, que una radiació tingui una freqüència o una altra depèn de com es mouen les càrregues elèctriques que generen el camp d’aquesta radiació. Com més ràpidament oscil·len, més alta és la freqüència. Una altra història, més delicada, són els extrems. D’una banda, l’extrem inferior seria freqüència zero, on no hi hauria oscil·lació; però aleshores tampoc no hi hauria radiació. En teoria ens hi podem acostar tant com vulguem, però sense arribar-hi mai del tot. Pel que fa a l’extrem superior, sempre podem pensar que un dia descobrirem radiació d’una freqüència més alta que la més alta mesurada fins al moment. Per això la darrera frase del llibre diu el que diu. Però no farem un èspoiler, oi?
L’experiment que el jove Isaac Newton va fer l’any 1666 va ser revelador en el camp de l’electromagnetisme. Per què? El famós experiment de Newton amb el prisma va obrir les portes del descobriment de l’espectre de radiació, un puntal bàsic en l’estudi de l’electromagnetisme. D’acord amb el que hem apuntat abans, la descomposició de la llum blanca en els colors de l’espectre cromàtic correspon a la descomposició del camp electromagnètic que té associat en les diferents freqüències que el conformen. Malauradament, Newton no ho podia saber, això. Ni ell ni cap dels científics dels següents cent cinquanta anys!
De manera forçosament resumida, podries explicar en què hem avançat, en aquest àmbit, des de llavors? Com descriuries l’estat de la qüestió del coneixement actual? Després de la troballa de Newton es van descobrir la radiació infraroja i la ultraviolada, i posteriorment es desvelà la naturalesa ondulatòria tant de la llum visible com d’aquestes altres dues formes de radiació. Però no fou fins força després, a la segona meitat del segle XIX, que es connectaren els fenòmens òptics amb l’electromagnetisme, i a partir d’aquí sorgí tota la resta. Actualment no sembla que hi hagi gaire més a dir sobre l’espectre..., tot i que, en ciència, sempre s’ha d’anar amb compte amb afirmacions com aquesta. La naturalesa no para de sorprendre’ns.
El novel·lista Charles Dickens i el científic Michael Faraday van entrar en contacte l’any 1850. Què ho va propiciar? Dickens es posà en contacte amb Faraday perquè l’ajudés en un projecte editorial que tenia en marxa. Com que tots dos compartien la mateixa visió sobre l’accés de les persones amb pocs recursos a la ciència i al coneixement, Faraday no dubtà ni un instant a proporcionar a Dickens l’ajut que sol·licitava. Tanmateix, s’ha de dir que encara hi ha una segona connexió entre ells, força més subtil i literària, i em temo que caldrà llegir el llibre per descobrir-la...
L’últim capítol del llibre està dedicat a la descoberta dels raigs X, molt útils en l’àmbit de la medicina. Expliques, però, que va ser un descobriment inesperat. Per què? El descobriment dels raigs X va ser, en efecte, del tot inesperat. El seu autor, Wilhelm Roentgen, se’ls va trobar per casualitat; ell no buscava descobrir un nou tipus de radiació. És un cas de manual d’allò que anomenem serendipitat: els raigs X van aparèixer com un mer efecte secundari d’un experiment que tenia un altre objectiu. El gran mèrit de Roentgen va ser adonar-se de la importància de la troballa i saber-la explotar.
|