Una de las intenciones de este proyecto llamado fyccel es no solamente enseñar sobre filosofía sino también sobre ciencia. Esto en parte se debe al interés que tenemos sobre ambas disciplinas. En mi caso, aparte de ser licenciado en Filosofía, yo soy licenciado en Física y, además, tengo una maestría en Física, especializándome en Óptica Física. Si no sabes qué es esto último, no te preocupes, aquí mismo te digo en qué consiste. La óptica se encarga de estudiar las propiedades de la luz, su naturaleza y sus características, así como la interacción entre la luz y la materia, describiendo fenómenos tan básicos como la reflexión y la refracción; y otros no tan comunes pero sumamente útiles como la difracción y la interferencia. Pero después profundizaré en estos temas en otros artículos del Blog de fyccel. Aquí supongo que entraste a leer estas líneas porque te interesó lo del eclipse solar. Así que comencemos.

Los eclipses solares se dan cuando el Sol, la Luna y la Tierra se alinean, sea de forma parcial o total. Entonces, un eclipse solar es cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol, de modo que se proyecta una sombra sobre la Tierra que bloquea la luz del Sol total o parcialmente. Esto no ocurre siempre, sino en la llamada temporada de eclipses, que sucede dos veces al año.

El primer tipo de eclipse solar del que te hablaré es el eclipse solar total, que es cuando la Luna pasa entre el Sol y la Tierra, provocando el bloqueo completo de la luz del Sol. Los observadores que están en el centro de la sombra de la Luna cuando se proyecta sobre la Tierra verán el eclipse total. Esto genera el oscurecimiento del cielo, similar al anochecer o amanecer. Los observadores tienen la posibilidad de ver la corona del Sol que se encuentra prácticamente inobservable por el brillo típico del Sol. Ahora bien, algo interesante de esta clase de eclipses es que es el único tipo de eclipse donde es posible quitarse los anteojos con filtros solares —de esos que tiene certificación especial ISO— durante el momento donde la Luna bloquea completamente al Sol. Y por eso se hizo tanto escándalo por el eclipse del pasado 8 de abril de 2024, donde muchas personas tuvieron la oportunidad y el privilegio de ver con sus propios ojos este hermoso fenómeno natural. En mi caso pude visualizarlo de forma parcial desde mi localidad: Tijuana, México.

El segundo tipo es el eclipse solar anular que se caracteriza por el hecho de que la Luna pasa entre el Sol y la Tierra en el momento en que la Luna se encuentra en el punto más alejado o cercano de la Tierra. Por ejemplo, si se ubica más lejos de la Tierra, es natural que desde nuestra perspectiva no alcance a cubrir completamente al Sol, por lo que en este tipo de eclipse la Luna se ve como un disco negro que pasa sobre otro más brillante, generando un anillo alrededor del círculo oscuro. En este caso no se genera la oscuridad típica del eclipse solar total.

El tercer tipo es el eclipse solar parcial que se da cuando el Sol, la Luna y la Tierra no están perfectamente en línea. Como el nombre lo sugiere, solo una parte del sol se ve cubierta, similar a la Luna en sus fases media, creciente o menguante. Durante un eclipse solar total o anular, los observadores fuera de la zona de sombre interior de la Luna verán al eclipse como uno parcial, que fue el caso de gran parte de los que no estuvimos en la franja de 200 km durante el eclipse del 8 de abril.

El cuarto tipo es el eclipse solar híbrido que dada la curvatura de la Tierra, un eclipse anular puede cambiar a total a medida en que la sombra de la Luna se desplaza sobre la superficie terrestre.

Sin duda alguna un eclipse es un fenómeno natural fascinante, hermoso, cautivador, capaz de inspirar a cualquiera a realizar obras de arte o, por qué no, utilizar a los eclipses como laboratorios naturales. Los eclipses solares han ayudado a los científicos a conocer más sobre la estructura del Sol, haciendo posible la observación de la atmósfera solar, conocida como la corona, que es sumamente visible cuando la luz del Sol es bloqueada. Así, los científicos desarrollaron instrumentos como el coronógrafo, que bloquea la luz de una manera similar a un eclipse total, pero incluso con estos es difícil observar la región de la corona que está más cercana a la superficie solar.

Aquí te preguntarás: ¿para qué estudiar esta corona? Permite entender de mejor manera cómo se transfiere el calor y la energía del Sol al viento solar, que se entiende como la corriente o flujo constante de partículas que el Sol arroja al sistema solar. El estudio de este viento solar es relevante porque permite comprender el comportamiento del Sol, a través de la interacción del viento solar con los planetas, en particular, con el campo magnético de la Tierra. El viento solar es un plasma, un gas muy caliente e ionizado que se mueve en el sistema solar, relacionándose con los campos magnéticos de los planetas. El campo magnético de la Tierra nos protege de este viento. No es el caso de Venus y Marte, pues no tienen campos magnéticos y este viento solar erosiona sus atmósferas.

Además, los eclipses solares permiten estudiar la atmósfera de la Tierra en condiciones inusuales. El bloqueo de la energía solar en la atmósfera superior de la Tierra, conocida como ionosfera —región donde la energía solar genera partículas cargadas— posibilita el valorar los efectos del Sol en la atmósfera. La comprensión del comportamiento de esta región es sumamente importante dado que contiene a muchos satélites de la órbita terrestre baja, así como señales de telecomunicaciones —ondas de radio y señales que permiten el funcionamiento de sistemas de GPS—.

Como decía anteriormente, los eclipses solares se han utilizado en la historia reciente de la ciencia como laboratorios naturales. Albert Einstein, ese brillante físico del siglo XX —cuya imagen últimamente ha sido vinculada a frases apócrifas de autoayuda— presentó por primera vez su teoría de la relatividad general en 1916 —la otra es la teoría de la relatividad especial, donde propone a la velocidad de la luz como el límite de velocidad máximo del universo: alrededor de 300,000,000 m/s, entre otras implicaciones que exceden los alcances de este artículo—. Pero se comprobó experimentalmente con un eclipse solar en 1919 en una expedición científica sobre eclipses realizada por Sir Arthur Eddington, cuyas observaciones validaron la teoría de Einstein, ocasionando su salto a la fama internacional.

Esta teoría sostiene la hipótesis de que la gravedad es la deformación del espacio-tiempo, generando una distorsión en la estructura del universo. Una forma muy útil de visualizar esto es utilizando un pedazo de tela o una sábana extendida en un aro. Ahora imagina que agarras una pelota de baloncesto o de fútbol. ¿Qué va a ocurrir? Pues la bola se va a hundir, generando una superficie cóncava. Si aventamos una canica alrededor de la pelota veremos que si se lanza con la energía suficiente esta va a orbitar en torno a la pelota. De acuerdo con esto, los cuerpos del espacio, como los planetas, las estrellas, etc., deforman al espacio y al tiempo, alterando sus propiedades geométricas, de modo que la trayectoria de los planetas se debe a que simplemente siguen la forma del espacio con el que interactuan, de manera similar a nuestro experimento mental con la sábana, la pelota y la canica.

Entonces, un objeto grande, masivo, como el Sol, es capaz de distorsionar el espacio-tiempo lo suficiente como para que la gravedad pueda desviar la luz, de manera que curva su trayectoria. En óptica hay un principio muy bonito, conocido como el principio de Fermat: 

Generalmente, la luz se dice que sigue una trayectoria rectilínea, por lo que en el vacío tendría que propagarse de esa manera. Sin embargo, como decía, Einstein propuso que la gravedad, entendida como deformación del espacio-tiempo podía desviar la luz, cosa que fue comprobada durante el eclipse del 29 de mayo de 1919, donde los científicos vieron que algunas estrellas aparecienron en el lugar equivocado que de costumbre, ofreciendo evidencia para la teoría de Einstein.

Vemos, pues, que los eclipses solares han servido como auténticos laboratorios naturales desde inicios del siglo pasado. Desde entonces, los científicos han aprovechado estos fenómenos para aumentar nuestra comprensión del Sol, de nuestra atmósfera y de nuestro campo magnético, contribuyendo al desarrollo de tecnología capaz de aprovechar los pros y contras de la energía solar.

Un saludo a mis tres lectores.

Alejandro Lucero