Arxiu del divendres, 4/10/2013

Els missatges de la llum

divendres, 4/10/2013

sunspectrum_noao_960.jpg .

“Pel que fa a les estrelles, mai podrem, de cap manera, estudiar la seva composició química o la seva estructura mineralògica.”

Auguste Comte, 1835

Poques coses hi ha més divertides que veure com un científic fa una afirmació concloent, radical, definitiva, i poc després es demostra que estava completa, radical i absolutament equivocat. Un dels exemples més coneguts el vaig recordar ahir, mentre tafanejava per les xarxes socials i vaig topar amb la imatge del costat. És amb imatges com aquesta que fem allò que Auguste Comte deia que mai no podríem fer: Estudiar la composició química del Sol i de les estrelles llunyanes.

Quan va deixar anar aquella afirmació, la cosa semblava totalment certa. Considerant la immensa distància que ens separa del Sol, la possibilitat d’obtenir mostres per analitzar semblava extremadament remota. I fer servir la llum com a font d’informació ara ens pot sembla d’allò més normal i rutinari, però aleshores encara no tenien idea de com fer-ho. D’altra banda, Comte era filòsof, i fins i tot els millors filòsofs han mostrat sempre una tendència a infravalorar la imaginació dels científics a l’hora de resoldre problemes.

En tot cas, Comte anava errat. La clau estava a la llum que ens arriba. Els físics ja sabien que la llum es podia descompondre en les diferents longituds d’ona fent servir prismes. I ja havien notat que quan ho feien amb la llum del sol, apareixien unes intrigants línies fosques molt característiques. Els van posar el nom de línies de Fraunhofer en honor al físic que les va anar descrivint, tot i que ignorava el que eren.

Va ser l’any 1859, quan un químic (Bunsen) i un físic (Kirchhoff) es van adonar que apareixien línies similars si analitzaven la llum d’una flama. La gràcia era que segons quin gas fessin cremar, les línies eren diferents en cada cas. Cada element generava un patró de línies característic. Ara sabem que cada àtom té un patró d’electrons que absorbeix energia precisament a determinades longituds d’ona. Just les que tenen la energia precisa per moure cada un dels electrons que hi ha. Això genera a la llum una mena d’empremta digital de l’element.

El següent pas va ser evident. Analitzant els línies que hi havia a l’espectre de la llum emesa pel Sol, podríem saber quins elements hi havia a l’origen. La llum ens portava la informació sobre la composició química del Sol. Just el que Comte havia afirmat que mai podríem fer.  De totes maneres mai no ho va saber ja que el descobriment es va fer uns pocs anys després de la seva mort.

Amb aquestes línies no només hem esbrinat de que estaven fetes les estrelles. Les línies apareixen a indrets precisos. Però en alguns casos es va veure que estaven desplaçades. Aquest desplaçament va resultar desconcertant durant un temps fins que es van adonar que la causa era una modificació en la longitud d’ona aparent deguda al moviment de les estrelles i galàxies. La llum també ens donava informació sobre el moviment de les estrelles. Gràcies a això es va descobrir el desplaçament al roig de la majoria de les galàxies, l’expansió de l’Univers i finalment el Big Bang.

Sherlock Holmes fa deduccions impressionants. Però en realitat són poca cosa comparat amb el que unes quantes ments molt brillants van anar deduint a partir, només, d’unes línies fosques en uns raigs de llum.