Las Glorias del cielo

Edith Cristina Euán Díaz Grupo Quark Zacatecas, Zacatecas México.

Objetivos: Relacionar la ciencia con la vida de las personas Crear un interés por descubrir todos aquellos agentes que crean cosas maravillosas en la naturaleza Lograr explicar de manera sencilla los fenómenos Comprobar el entendimiento de los talleres anteriormente impartidos

La introducción: Se comienza por atraer la atención dando una justificación histórica así como sus diferentes efectos en la vida cotidiana, científica y tecnológica; además, se ofrecen datos curiosos con ayuda de material interactivo creando expectación e interés (en este caso fotos o video).

Cuando observas una sombra que cae sobre la niebla o en las nubes y ves que esta rodeada de anillos de diferentes colores, ¡te felicito! Estas viendo una Gloria Atmosférica. Las glorias tienen forma de círculos coloridos concéntricos.

El análisis de los fenómenos vistos en el cielo siempre ha sido importante para el ser humano. Desde épocas prehistóricas los diferentes colores y todas aquellas manifestaciones misteriosas de la naturaleza en nuestra bóveda han adquirido relevancia en la vida común así como en el desarrollo de la ciencia.

Un nombre histórico para este fenómeno es el espectro Brocken (Brocken spectre). El nombre se deriva de “el Brocken”, el pico más alto de la cordillera Harz en Alemania. El pico está arriba del nivel de las nubes, y el área está frecuentemente llena de neblina. La apariencia de sombras gigantes que asemejan moverse por si solas debido al movimiento de la capa de niebla, las cuales son rodeadas por glorias ópticas, pueden haber contribuido a la reputación de las montañas Harz como un refugio de brujas y espíritus malignos

En China, este fenómeno es llamado la Luz de Buda (佛光) En China, este fenómeno es llamado la Luz de Buda (佛光). Registros del fenómeno en el Monte Emei datan de los años 63 D.C. C. T. R. Wilson vio una gloria mientras trabajaba. Inspirado por la vista, decidió construir un artefacto para la creación de nubes en el laboratorio. Su trabajo lo guió directamente hacia la cámara de nubes, un invento para la detección de radiación ionizante.

Las aplicaciones de las Glorias por el momento son puramente académicas, sin embargo el análisis de las glorias ha contribuido en la mejora de mecanismos ópticos para un mejor estudio. La importancia del análisis de éstos fenómenos ópticos es la complejidad para explicarlos, son un reto real para los científicos en el sentido de construir un modelo simple que englobe todo lo necesario para la descripción su completa

Datos curiosos Pueden ser vistas casi de manera rutinaria cuando se vuela por arriba de bancos de nubes. Para ver una gloria desde un avión, busca anillos coloridos alrededor de su sombra proyectada sobre las nubes que se encuentran debajo. Los anillos coloridos aparecen solo alrededor de la sombra de tu cabeza, y no alrededor de las sombras de tus compañeros. Desde luego, tus compañeros ven anillos alrededor de sus las sombras de su propias cabezas, y no en la tuya. Todavía mas extraño, si tomas una foto con la cámara al final de tu brazo extendido, la fotografía mostrará anillos alrededor de la sombra de la cámara.

Las más brillantes, más coloridas glorias son producidas por nubes delgadas con un pequeño y casi uniforme tamaño de gotas cuando el fondo es oscuro y el observador esta cerca de las nube o neblina.

Cuerpo de Trabajo Tratar de que las personas se relacionen con el trabajo del científico y crear interés por éste. Definiciones y explicaciones concisas Análisis del procedimiento teórico y experimental llevado acabo, así como de las dificultades que este presenta

¿Cómo procedemos? Con anterioridad: Nos ajustamos al nivel de la persona a tratar Se le imparten una serie de talleres introductorios relacionados con el tema En la medida de lo posible se le da un seguimiento para lograr un nivel de comprensión y abstracción.

Durante… Establecimiento un vínculo de confianza entre el tallerista y la persona a impartir Manejo de un lenguaje adecuado Dinámicas, definiciones sencillas y cortas Resolución de dudas referentes al tema de la mejor manera posible

Una gloria es un fenómeno óptico producido por luz reflejada hacia su fuente (Retro-esparcimiento) en una nube formada por gotas de agua (esféricas) de casi igual tamaño.

Diversos científicos eminentes han tratado de explicar la gloria, pero es asombroso que éste fenómeno no pueda ser descrito de manera que se logre relacionar sencillamente todos los fenómenos físicos apreciables con los términos matemáticos que se generan, sin embargo con su trabajo, podemos darnos una idea sencilla de cómo son formados y el por qué de su grandiosa gama de colorido que presentan; además de esto, podemos hacer gráficas y simulaciones muy apegadas a la realidad.

El retro-esparcimiento en una gloria consiste en que nuestro rayo de luz blanca entra a una gota de agua con un ángulo muy pequeño, debido a esto se dice que entra “rapante”, se refleja dentro ella y al salir nuevamente se esparce formando anillos de intenso colorido.

Algunos Científicos, sus teorías e importancia Van de Hulst Sugirió que el retro-esparcimiento podría ser causado por ondas superficiales que se generan cuando el rayo de luz reflejado se propaga en la superficie de la gota un pequeño tramo para finalmente salir de ésta.

Postuló que la gloria es un patrón de interferencia formado por un frente de ondas toroidal. Donde la interferencia se da cuando dos ondas (en nuestro caso de luz) no coinciden perfectamente en sus máximos y mínimos (están desfasadas), al sobreponerse nuestra onda resultante va a ser la suma de las dos anteriores, debido a esto podemos observar partes más intensas que otras.

Sus estudios con óptica geométrica para las glorias no fueron el fin sino el principio, una invitación para tomar una mirada más de cerca con unos lentes de aumento poderosos.

Nussenzveig Hizo la mayor contribución en nuestro entendimiento de las glorias. Reportó que las contribuciones de los rayos con varias reflexiones se vuelven muy importantes para gotas de diferente tamaño. En un artículo trató de responder las solicitudes de dar una explicación sencilla a la Gloria, pero concluyó que No sabía la manera de representarla sencillamente de manera analítica.

Philip Laven El retro-esparcimiento puede ser considerado como una suma de dos ondas superficiales: una desviando la luz incidente por abajo y la otra por arriba, en un ángulo muy pequeño, debido a esto las ondas tienen una trayectoria larga y otra corta. Sugiere que la gloria es el resultado de la interferencia de dos rayos entre dos ondas superficiales,

Las ondas superficiales que interfieren son generadas por los rayos entrantes a las gotas cerca del centro en puntos opuestos. Usó la teoría de Mie para generar simulaciones de color total de las glorias atmosféricas. De cualquier modo, como dicha teoría envuelve la sumatoria de un número largo de términos numéricos que no proveen explicación alguna para los mecanismos de esparcimiento causantes de la gloria. Realizó gráficas y simulaciones usando el programa computacional MiePlot desarrollado por él mismo, puede ser descargado gratis de http://www.philiplaven.com/mieplot.htm

Conclusiones Comprobación y acentuación de los conceptos Obtención de perspectivas más amplias del tema Establecer bases para la formación de juicios y capacidad de crítica propios Puntualización de la importancia de la ciencia Creación de un poco más de admiración y respeto por nuestro mundo

Las aplicaciones de las Glorias por el momento son pocas, pero con su análisis podemos explicarnos un poco éste fenómeno tan maravilloso, sin embargo, ellas han contribuido de alguna manera en la mejora de mecanismos para un mejor estudio como cámaras fotográficas y métodos de análisis de imágenes.

Diversos científicos eminentes han tratado de explicar la gloria, pero es asombroso que éste fenómeno no pueda ser descrito de manera que se logre relacionar sencillamente todos los fenómenos físicos apreciables con los términos matemáticos que se generan; a pesar de esto, podemos hacer gráficas y simulaciones muy apegadas a la realidad.

La naturaleza es maravillosa ya que ella es quien y nos enseña éstos asombrosos anillos de colores en nuestro cielo.

Bibliografía: C.F. Bohren, “Atmospheric Optics”, Pennsylvania State University, p. 82 P. Laven, “How are glories formed?”, Optical Society of America, p. 1, 010.1290,290.4020,240.0690, (2005) P. Laven, “Atmospheric glories: simulations an observations”, Optical Society of America, p. 1, 010.1290,290.4020, (2005) Microsoft Encarta 200 www.google.com

Agradecimientos: Grupo Quark Museo de Ciencias de la UAZ Unidad Académica de Física Universidad Autónoma de Zacatecas COZCYT Dr. Iván moreno Hernández

Edith Cristina Euán Díaz Museo de Ciencias Grupo de Divulgación Quark Universidad Autónoma de Zacatecas Jardín Juárez # 147, Centro Histórico Zacatecas, Zacatecas, México. C.P. 98000 Correo Electrónico: euan77@hotmail.com

¡¡Gracias por su atención!!