La Realidad de la Imagen Visual en el Arte y la Ciencia Vladimir Escalante Ramírez Centro de Radioastronomía y Astrofísica, UNAM VI Taller de Ciencia y Arte Instituto de Matemáticas, UNAM 28, 29 y 30 de Noviembre, 2006

Algunos conceptos de física Gravedad Campo eléctrico (E) Campo magnético (B) Átomos Protones Electrones ¿los podemos ver?

La gravedad (según Newton) Según Newton, la gravedad es una fuerza, pero ¿de dónde viene esa fuerza? “Que un cuerpo pueda actuar sobre otro a distancia a través del vacío, ...es para mí un absurdo tan grande que creo que ningún hombre con facultades competentes en asuntos filosóficos puede creerlo.” (Newton, General Scholium, 1713)

La gravedad (según Einstein) Según Einstein, la gravedad es una deformación del espacio-tiempo. Así se evita el tener que pensar en la acción a distancia, ¿pero entonces porqué se deforma el espacio?

El campo eléctrico y el campo magnético Según Maxwell, son vectores descritos por cuatro ecuaciones:

Una forma de ver el campo magnético Campo magnético de la Tierra Campo de un imán de barra

¿Qué podemos ver entonces? ¿Por qué podemos ver las cosas? Cuando iluminamos un objeto, lo podemos ver por la luz que refleja. ¿Qué sucede cuándo iluminamos un objeto? ¿Por qué reflejan luz los objetos?

Un intento de explicar la interacción materia-luz A John Strutt, 3rd Baron Rayleigh, le gustaban mucho las puestas de sol. ¿Por qué el color rojo en la puesta (y salida) de sol? Materia positiva Electrones Claude Monet, Salida de Sol, 1873

Dispersión de luz por los átomos Necesitamos un modelo de átomo Lo más fácil era un modelo mecánistico del átomo El modelo de Thompson decía que las cargas negativas en el átomo (electrones) se mueven en un medio viscoso cargado positivamente.

Dispersión de luz por los átomos (según los clásicos) La luz es una vibración de campos eléctricos y magnéticos. Cuando la luz incide sobre un átomo, los campos eléctricos hacen vibrar a los electrones en el átomo. Cuando los electrones vibran, reemiten la luz en distintas direcciones. A esto se le conoce como dispersión de la luz. La luz azul es más dispersada que la verde y la verde más que la roja (dispersión de Rayleigh).

Los colores de la luz blanca y la luz solar La luz blanca se compone de igual cantidad de todos los colores visibles. La luz solar tiene todos los colores visibles en diferentes proporciones.

El Sol es rojo cerca del horizonte y el cielo es azul Cuando el sol está cerca del horizonte su luz atraviesa más aire y se dispersa más que cuando está cerca del horizonte.

El Sol es rojo cerca del horizonte y el cielo es azul Debido a la dispersión de Rayleigh, la luz verde del Sol se dispersa 3 veces más que la roja, y su luz azul se dispersa 9 veces más que la roja.

¿Alguien ha visto un electrón, o por lo menos un átomo? Para poder ver un objeto necesitamos que la luz que lo ilumina no se disperse en distintas direcciones. Todos los objetos están hecho de átomos. Tamaño de los átomos: 1/10,000,000 de milímetro. Por lo tanto lo que estamos viendo en un objeto no es su materia, sino la luz que dispersan sus átomos.

Representaciones de átomos Con un microscopio de rastreo se pueden “sentir” los átomos, pero no verlos.

Los artistas tienen el mismo problema: ¿cómo representar cosas que no se ven?

El estudio de la luz por un artista Leonardo era un estudioso de la naturaleza, la ingeniería y la anatomía, todo lo cual lo aplicó al arte para representar volumen y vida en sus objetos. (“Estudios de luz y sombras proyectados por velas y estudios de impactos”)

Estudios del ojo por Leonardo

¿Cómo representar la vida. (El nacimiento de Venus, S. Botticelli, c

La dispersión de la luz en palabras de Leonardo: “¿Cuál es la diferencia entre luz y lustre (reflejo de luz de objetos brillosos) que se ve en la superficie pulida de objetos opacos? La luz que es producida por la superficie pulida de objetos opacos será estacionaria en objetos estacionarios aún si el ojo en que cae se mueve. Pero la luz reflejada, en esos mismos objetos, aparecerá en tantos lugares diferentes en la superficie, como posiciones tome el ojo.” (Retrato de Ginevra de' Benci,1474-76)

El problema de la representación en el cine (“La Pasión de Juana de Arco” de C.T. Dreyer, 1928) La cámara en close-up se usa como microscopio que penetra la fisionomía del actor para dar realismo espiritual.

El problema de la representación en el cine (“El Acorazado Potemkin” de S.M. Einsenstein, 1925) El montaje de imágenes da al espectador la experiencia de completar la acción.

El problema de la representación en el cine (“El Acorazado Potemkin” de S.M. Einsenstein, 1925) En la secuencia de la escalinata de Odesa, la madre representa la única forma de vida, localizada entre los muertos y los soldados. Tanto la madre como los soldados están separados por la línea que marca la proporción áurea de la pantalla.

¿Mis conclusiones? El problema de la representación de la realidad a través de imagenes en el cine y el arte es similar: ¿Cómo representar cosas que no se ven? Se necesitan siempre expresiones que representen ideas: Leonardo en la pintura con el sfumato y el juego de luces para la expresión facial y el movimiento, Dreyer con el close-up para las emociones, Einsenstein con el montaje para la acción política, Einstein con la curvatura del espacio-tiempo para la gravedad, etc.