Realizada por: Arquiloco
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Formulada el lunes, 23 de octubre de 2006
Número de respuestas: 15
Categoría: Temas Históricos y Artísticos
Sobre óptica y empleo de espejos, cristales y vidrio en la Antigüedad
Hola amigos,
Habiendo leído recientemente que en el sitio de Nínive fue hallada una pieza de cristal de roca pulida en forma de lente convergente, y en Creta dos lentes que, según algún historiador (no se cita el nombre), pudieron ser empleadas como lentes de aumento ya en el siglo XII a.C., me pregunto si no pudo conocerse en la Antigüedad algún tipo de anteojos o catalejos. Por otra parte, y aunque se trate de espejos (llamados ustorios), parece que en los días de Arquímedes ya eran bien conocidas las propiedades y usos prácticos de la refracción y concentración de la luz. También sabemos por una comedia de Aristófanes (s. V a.C.) que en las boticas se vendía comúnmente una piedra que se empleaba para producir fuego y quemar cera. Respecto al vidrio, no sé si puede pensarse en la existencia de ventanas de cristales emplomados. Nada de esto me parece en principio inadmisible para las capacidades técnicas de los pueblos de la Antigüedad, pero me pregunto si hay más pruebas o certidumbres al respecto.
Un abrazo,
Arquíloco.
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Solo puedo responderte como geólogo, no como historiador. Para crear una mente de aumento o "lupas", el material natural debe ser vítreo y diáfano a la luz. P. ej.- vidrios volcánicos reolíticos (puros en sílice y con pocos compuestos en máficos, o minerales oscuros, que dan rocas como la obsidiana). Por lo que de modo natural, estimo que deben ser rocas procedentes de reolitas. Aunque suponiendo el alto nivel indutrial del hombre de la edad de Cobre, supongo que ya conocerían la tecnología para crearse sus propios vidrios, a partir de simples arenas silíceas de las playas...
Por lo que las lupas, creo, se especializaron más de la misma tecnología industrial del hombre que de la utilización misma de las rocas naturales.
Saludos.
Perdonad:
Donde he puesto "reolita", quiero decir "riolita" (evidentemente)..
En la Antigüedad ya se conocían y se utilizaban las lentes, y probablemente se llegó a fabricar algún tipo de instrumento óptico rudimentario. Supongo que la lente asiria a la que te refieres, Arquíloco, es la llamada "lente de Layard", que fue encontrada por este pionero arqueólogo del siglo XIX en Nimrud (no en Nínive). Esta lente data del siglo VIII a. C., según creo. Pero se conocen otras lentes de cristal roca que fueron encontradas en Troya por H. Schliemann, más de cuarenta, y han de datarse en la segunda mitad del III milenio a. C., algo totalemente sorprendente. En el catálogo de la exposición rusa que se hizo con el llamado "Tesoro de Príamo" (en la década de 1990) están incluidas estas lentes, con pies de foto que las identifican como lentes de cristal de roca (a pesar de que algunos escépticos las consideran simplemente "fichas de juego"). También existen lentes procedentes de Éfeso y de Micenas (las de Creta yo no las conocía).
Sobre este tema te recomiendo un libro publicado recientemente en castellano, donde podrás ver fotografiadas algunas de las lentes de las que te hablo, en sus propias salas de museo. Se titula "El sol de cristal", de R. Temple, editorial Oberon. Los datos arqueológicos y documentales sobre el uso de lentes en la Antigüedad, que proporciona este libro, son numerosos y creo que pueden convencer al más escéptico (aunque no todos los capítulos del libro son igual de rigurosos, en mi opinión). Sirva como muestra este pasaje de la "Vida de Pitágoras", de Jámblico (siglo II d. C.), incluido en el libro de Temple:
"Un día él (Pitágoras) estaba sumido en sus pensamientos y considerando seriamente si era posible inventar algún tipo de instrumento que ayudase a los oídos, que fuera firme e infalible, como la visión obtiene ayuda de la brújula y de la regla o de los DIOPTRA; o el tacto de la balanza o del sistema de medidas."
Está claro que los dioptra eran algún tipo de instrumento óptico. En griego "diopter" significa observador o espía, y es un término que ha pasado a la ciencia moderna. Se sabe que un sabio heleno del siglo I a. C., Herón de Alejandría, escribió un tratado sobre los dioptra. La utilización de lentes en Mesopotamia es lo único que puede explicar algunos de los avanzados conocimientos de astronomía que poseían esas antiguas culturas. Así pues, Galileo no pudo haber inventado el telescopio en el Renacimiento, como figura en todas las enciclopedias, sino que debió de reinventarlo.
Un cordial saludo.
Por añadir algo a este tema intrigante, sobretodo por lo necesario en observaciones astronómicas tan sorprendentes como las demostradas por tantas civilizaciones de la antiguedad, espero sirva este texto:
"La historia de la Óptica geométrica e instrumental está relacionada con la historia de las lentes, el descubrimiento de las leyes de la reflexión y de la refracción y de la formación de las imágenes. Resulta interesante conocer cómo se inventaron y desarrollaron los primeros instrumentos ópticos, como el telescopio, el microscopio y el espectroscopio ya que la mayoría de los instrumentos ópticos posteriores son modificaciones de éstos.
No se conocen con mucha precisión las nociones que se tenían de la Óptica en la antigüedad. En los restos de antiguas civilizaciones se encontraron objetos que nos dan una idea de los intereses de los hombres por los fenómenos ópticos. En los restos de las tumbas egipcias aparecieron restos de espejos metálicos que probablemente servían para desviar los rayos del sol. Las lentes positivas fueron usadas como lupas desde tiempos muy remotos. Los hallazgos arqueológicos demostraron que fueron utilizadas para hacer las pequeñas inscripciones que aparecieron en objetos hallados en las esfinges de la Tumba de Minos, en Egipto. En Pompeya se halló una lente de 5 cm. de diámetro y se sabe que 3000 años a. C. en Mesopotamia se hacían lentes plano-convexas y biconvexas (algunas se conservan en museos como el de Berlín). Lo mismo ocurría en Creta donde se utilizaban como objetos sagrados para encender el fuego.
En el siglo XV antes de Cristo, durante el reinado de Tumes III, aparecen los primeros vasos de vidrio y esmaltes artísticos de este material. La relación entre el vidrio y la óptica es importantísima.
En el SIGLO VI a. C. Confucio (China entre el 551 y el 479 a. C.) habla de un zapatero que usaba "vidrios" en los ojos. Esto hace suponer el uso de este material como decorativo o medicina y Empédocles de Agrigento (Sicilia hacia el año 495 a.C.) menciona por primera vez el campo visual.
En el siglo V a. C. los griegos, romanos, árabes... conocían las propiedades de los espejos, cauterizaban las heridas con lentes positivas y para encender usaban unas esferas de vidrio llenas de agua llamadas "cristales encendedores". Quizá la primera lente que hubo en el mundo fue la que construyó Aristófanes en el año 424 a. C. con un globo de vidrio soplado, lleno de agua. Sin embargo, su propósito no era la de amplificar imágenes, sino la de concentrar la luz solar.
Los matemáticos griegos se preocuparon también por la óptica en sus aspectos geométricos. En los escritos del gran geómetra alejandrino Euclides (siglo IV-siglo III), "Optica" y "Catróptica", aparecen observaciones geométricas tan importantes como la propagación rectilínea de la luz, que él consideraba como un tentáculo lanzado desde el ojo hasta el objeto.
Arquímedes (287 -212), según cuenta la tradición, defendió su ciudad natal, Siracusa, empleando espejos "ustorios", que son espejos cóncavos de gran tamaño, para concentrar los rayos del Sol en los barcos enemigos y quemar las naves de los romanos. Hace unos 4 años científicos británicos realizaron un experimento para comprobar si era posible y descubrieron que para que un barco se incendiara se necesitaba un espejo de 420 metros cuadrados, espejo que era totalmente imposible construir en su época.
Los filósofos de la antigua Grecia idearon teorías sobre la naturaleza de la luz en las que confundían la luz con el fenómeno de la visión. Según decían los pitagóricos "la visión es causada por la proyección de imágenes lanzadas desde los objetos hacia los ojos". Por el contrario, los platónicos afirmaban que la sensación visual se produce cuando los "haces oculares" enviados desde los ojos chocan con los objetos. El griego Epicuro (341 a.C.-270 a. C.) dice que "de los objetos brotan partículas que hieren los ojos e impresionan la vista". Conocía la ley de la reflexión de la luz, como lo expresa Lucrecio en su libro "De la naturaleza de las cosas" donde se dice claramente que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. También habla de la refracción de la luz, indicando que una varilla, parcialmente sumergida en el agua se ve quebrada, pero no ofrece ninguna explicación del fenómeno.
Aristóteles (284-348 a.C.) rechazaba estas dos teorías de la visión y proponía que el medio existente entre el objeto y el ojo desempeñaba un papel esencial. Decía que cuando este medio (que puede ser o aire o agua, por ejemplo) está en reposo hay oscuridad pero que, excitado por la "lumbre" de un objeto, el medio pasa al estado activo y se vuelve transparente. Los colores del objeto pueden entonces viajar hasta nuestros ojos. Según sea el "estado de actividad" del medio los colores varían. Aristóteles es el primero en mencionar la vista corta y la vista larga.
Séneca (3 a 65 d.C.) fue el primero en mencionar la capacidad amplificadora de las lentes convergentes al describir como se veían las cosas a través de un globo de vidrio lleno de agua. Describe los colores que se ven a través de un prisma transparente.
Herón (siglo II a. C. Alejandría ) era mecánico y constructor de máquinas. Estudió los espejos de diversas formas: planos, cóncavos y convexos, y logró fusionar en una las dos leyes de la reflexión especular: "El rayo, sea o no reflejado, sigue siempre el camino más corto entre el objeto y el, ojo." (Esta afirmación fue recogida en el siglo XVIII por Fermat de manera más general).
El astrónomo Claudio Tolomeo (siglo II d.C. Alejandría), en su “Libro quinto de óptica” informa de la construcción de un aparato para medir con exactitud los ángulos de incidencia y de refracción e intentó obtener una relación entre los ángulos de incidencia y de refracción, aunque no logró formular las leyes. Escribió tablas de valores para diversos medios transparentes y sostuvo que los rayos que llegan de las estrellas se refractan en el aire, por lo cual la dirección observada difiere de la real.
Aetius de Amida (siglo VI), educado en la Universidad de Alejandría, menciona la miopía en sus escritos científicos designándola como "Vista Corta" y haciendo la observación de que algunos miopes tienen los ojos saltones.
En la Edad Media sólo los árabes hicieron estudios sobre la óptica ya que una de las ramas de la medicina islámica más desarrollada fue el estudio de las enfermedades de los ojos debido a lo cual se interesaron especialmente por su estructura. Los fisicos árabes entendieron la dióptrica en el sentido de "paso de la luz por los cuerpos transparentes" , llegándose a partir de ahí a la fundación de la óptica moderna. El cristalino indicó el modo de emplear lentes de cristal o de vidrio para ampliar la imagen o para leer, especialmente los ancianos. En las lentes tenemos la primera prolongación del aparato ocular humano.
Destacó sobre todo el físico iraquí Al-Haitham, (965-1039) conocido en occidente como Alhazen. Es considerado el padre de óptica moderna. Fue uno de los físicos más eminentes y sus aportaciones al sistema óptico y a los métodos científicos fueron enormes. Hizo importantes adelantos en la óptica de lentes y de espejos, realizó numerosos estudios (sombras, eclipses, naturaleza de la luz) y experimentos, y descubrió las leyes de la refracción. Realizó también las primeras experiencias de la dispersión de la luz en sus colores. Fabricó lentes, construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió las propiedades del enfoque que producen. Estuvo a punto de descubrir la teoría del aumento de las lentes que fue desarrollada en Italia tres siglos más tarde. Estudió la propiedad que tienen los vidrios de caras curvas de aumentar las dimensiones de los objetos y experimentó con garrafas de vidrio llenas de agua la refracción de los rayos en un medio transparente. Fue el primero en describir exactamente las partes del ojo y dar una explicación científica del proceso de la visión. Contradiciendo la teoría de Tolomeo y de Euclides de que el ojo emite los rayos visuales a los objetos, él considera que son los rayos luminosos los que van de los objetos al ojo. Sus experimentos se aproximaron mucho al descubrimiento de las propiedades ópticas de las lentes. Construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió sus propiedades de enfoque
Fue el primero en analizar correctamente los principios de la cámara oscura.que consiste en un cuarto o cajón oscuro que tiene en una de sus paredes un pequeño orificio. En la pared opuesta se forma una imagen invertida de los objetos exteriores. Este aparato es el antecesor de la moderna cámara fotográfica...."
http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/OptGeometrica/historia/Historia.htm
Muchas gracias a Laminitano, quien indica que las lupas o lentes podían haber sido fabricadas en vidrio desde la Edad del cobre, o al menos ya existía tecnología suficiente. Diocles, que me ha dejado muy sorprendido, habla en cambio de piezas de cristal de roca. Mira que he leído acerca de la historia de las excavaciones en la colina de Hisarlik y he fantaseado con Wilusa y el misterioso Alaksandush de las cartas de Hatti, pero es la primera vez que lo hago acerca de esas piezas de cristal. Por lo visto, y sea cual fuere el uso que se les dieran, se ve que ya debía ser bastante común en estas culturas del bronce mediterráneo, se le sigue la pista en Asia Menor y el testigo se recoge en los días de Pitágoras, si es lícito relacionarlos con esos intrigantes dioptra. No deja de ser llamativo, como dice Diocles, que se hallaran hasta 40 piezas, si bien los centros palaciales micénicos empleaban obreros especializados, inventariaban y conocían desde luego el almacenamiento sistematizado (como indican las tablillas de Pilos), lo que supongo podrá extrapolarse a Troya y el mundo anatólico, con lo que esas 40 piezas pudieron haber estado almacenadas en las dependencias palaciales del rey Príamo, sea cual fuese su objeto.
Se dice que el nombre de "lentes" (lentejas) con el que ya se las conoce desde el siglo XII o XIII indicarían un origen "popular" y "anónimo" del invento, pues si hubiese venido de manos de un hombre culto, éste habría empleado otra clase de apelativo, Sin embargo dicho apelativo tan popular podría indicar igualmente un uso antiguo y muy extendido, remontable a la Antigüedad. Sin embargo sigue atribuyéndose el desarrollo de la óptica a la investigación árabe del siglo XI: invento, reinvento... Acerca de Heron de Alejandría, que retomó las investigaciones de Arquímedes, también había leído, pero nada acerca de ese tratado sobre los dioptra.
Muchas gracias de nuevo, y tomo con gran interés nota de la reseña bibliográfica.
Un abrazo, Arquíloco.
Mecastor! Con lo que aporta Cadwaladr ya me imagino una tropa de escribas troyanos aplicados con sus estiletes y sus monóculos al grabado de minúsculos signos sobre plastas de barro amasado y extendido... en cuanto a Alhazem o Al-Haitham, no iremos a restarle méritos, pero sus aportaciones a la óptica parecen de excesivo "recorrido" como para que hubiese partido del más absoluto cero...
Muchas gracias de nuevo y un abrazo,
Arquíloco.
Según nos dice Plinio, Nerón usaba una esmeralda para ver las luchas de gladiadores, supongo que estaría tallada o manipulada de alguna manera.
Según nos dice Plinio, Nerón usaba una esmeralda para ver las luchas de gladiadores, supongo que estaría tallada o manipulada de alguna manera.
Pues sí, la verdad es que el tema resulta apasionante. Sobre lo del cristal de roca, yo no domino la ciencia de los minerales, pero creo que se trata de cuarzo cristalizado, y por lo tanto es un cristal natural. Como explica Cadwaladr, el vidrio propiamente dicho empezó a fabricarse más tarde. Las lentes troyanas corresponden al nivel arqueológico Troya II, así que son unos mil años más antiguas que la época en que supuestamente reinó Príamo (Troya VII); el hecho de que estén incluidas en el mal llamado "Tesoro de Príamo" se debe a los errores que cometió inicialmente Schliemann en su datación. En el libro de Temple se incluye una fotografía de una de las lentes micénicas (más modernas que las troyanas), expuesta en el Museo Nacional de Atenas, y se puede apreciar como aumenta el tamaño de unas letras que se encuentran detrás. También hay una lente egipcia en el Museo de El Cairo, según R. Temple, pero creo que es de época romana.
Las lentes debieron de ser utilizadas por los artesanos y orfebres, cuando realizaban trabajos muy delicados (en el caso de Troya II). También las debían de usar los monarcas y gente importante cuando les empezaba a fallar la vista, como si fueran lupas o monóculos. Se podían usar, además, para encender fuego; y tienen otras aplicaciones en astronomía y arquitectura (alinear bien las primeras trazas de los elementos arquitectónicos aunque éstos se encuentren alejados entre sí). Según R. Temple, los cartagineses dieron a las lentes un uso militar (como catalejos).
Zoela: Recuerdo una película en que Peter Ustinov usaba esos lentes.
El telescopio no fué inventado por Galileo, sino por unos niños hijos de un óptico que jugaban con los lentes de su padre.
La astronomía caldea no se apoyaba en aparatos ópticos.
Los vikingos usaban un curioso método de navegación en alta mar, se orientaban mediante el uso de ciertas piedras semitransparentes que permiten ver una franja de luz polarizada en el cielo; es el mismo sistema que permite orientarse a las hormigas.
Basándome en ello intenté inventar una brújula de hormigas, pero no me resultó.
Los alumnos del Massachusetts Institute of Technology experimentaron con espejos a fin de reproducir el arma defensiva desarollada por Arquímedes durante el Sitio de Siracusa.
http://web.mit.edu/2.009/www/lectures/10_ArchimedesResult.html
Con respecto a la posibildad de fabricar lentes desde la edad de cobre por que existía la tecnología suficiente que alguien ha mencionado. Un tema es la tecnología de fundición y otra cosa es la tecnología de pulido y la pasta vítrea. Los primeros vídrios tienen una datación aproximada entre -3500/-4000, pero no son "vidrios" tal y como los entendemos hoy, son pastas vítreas opacas, a base de potasa, de superficie brillante y cuerpo opaco no translúcido.
Los primeros objetos producidos eran macizos y el vidrio soplado apareció circa -1500. Estos primeros objetos se realizaban por diferentes métodos, por ejemplo, vertido de hilos de vidrio sobre un molde interno de barro, que daban por resultado vasos multicolor.
Para obtener una lente hacen falta dos cosas, un cristal perfecto y un pulido a espejo. El vidrio plano se producía por un sistema llamado "vidrio estirado". Vale decir, una masa de vidrio se colocaba en posición vertical, de modo que el propio peso estiraba el material. esto producía un vidrio con burbujas y de espesores desparejos. Otro sistema usado para producir vidrios planos fue el de soplado: se soplaba una masa vitrea formando una esfera, se abría y se aplanaba. El tamaño de los vidrios planos dependía de la dimensión de la susodicha esfera y nnca podía ser demasiado grande. Es por eso que para las grandes cristalerías empleaban el método del emplomado para cubrir grandes superficies y si se observa con detenimiento, el espesor de los vidrios es desparejo.
El pulido a espejo lo desarrollaron los italianos de Murano circa 1500.
He comprobado, en la enciclopedia Espasa, que la disertación de Herón de Alejandría sobre los dioptra se ha conservado y que existen traducciones modernas. Del texto se deduce, al parecer, que los dioptra eran una especie de teodolitos, instrumentos ópticos que sirven para determinar las coordenadas horizontales, azimut y altura que definen la posición de un astro o de un objeto terrestre, y para medir ángulos horizontales y verticales. El teodolito se emplea principalmente en geodesia y astronomía.
Un saludo para los amigos de Celtiberia
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