Vidrio ardiente
Un vidrio ardiente o lente ardiente es una gran lente convexa que puede concentrar los rayos del sol en un área pequeña, calentando el área y dando como resultado en la ignición de la superficie expuesta. Los espejos ardientes consiguen un efecto similar utilizando superficies reflectantes para enfocar la luz. Se utilizaron en estudios químicos del siglo XVIII para quemar materiales en recipientes de vidrio cerrados donde los productos de la combustión podían quedar atrapados para su análisis. El vidrio ardiente fue un artilugio útil en los días anteriores a que se lograra fácilmente la ignición eléctrica.
Desarrollo histórico: de la leyenda a la ciencia
La tecnología de la quema de vidrio se conoce desde la antigüedad, según lo describen los escritores griegos y romanos que registraron el uso de lentes para iniciar incendios con diversos fines. Plinio el Viejo notó el uso de jarrones de vidrio llenos de agua para crear un calor lo suficientemente intenso como para encender la ropa, así como lentes convexas que se usaban para cauterizar heridas. Plutarco se refiere a un espejo ardiente hecho de espejos metálicos triangulares unidos instalado en el templo de las Vírgenes Vestales. Aristófanes menciona la lente ardiente en su obra Las nubes (424 a. C.).
Strepsiades. ¿Ha visto alguna vez una piedra hermosa y transparente en los drogadictos, con la que puede encender fuego?
Se dice que el matemático griego helenístico Arquímedes usó un vidrio ardiendo como arma en el año 212 a. C., cuando Siracusa fue sitiada por Marco Claudio Marcelo de la República romana. La flota romana supuestamente fue incinerada, aunque finalmente la ciudad fue tomada y Arquímedes fue asesinado.
La leyenda de Arquímedes dio lugar a una cantidad considerable de investigaciones sobre la quema de gafas y lentes hasta finales del siglo XVII. Varios investigadores, desde la cristiandad medieval hasta el mundo islámico, trabajaron con vidrios ardientes, incluidos Antemio de Tralles (siglo VI d. C.), Proclo (siglo VI; quien de esta manera supuestamente destruyó la flota de Vitalian que asediaba Constantinopla), Ibn Sahl en su Sobre espejos y lentes ardientes (siglo X), Alhazen en su Libro de la Óptica (1021), Roger Bacon (siglo XIII), Giambattista della Porta y sus amigos (siglo XVI), Athanasius Kircher y Gaspar Schott (siglo XVII), y el conde de Buffon en 1740 en París.
Si bien el filósofo griego Aristóteles mencionó los efectos de la cámara oscura en el siglo IV a. C., los mohistas chinos contemporáneos del Período de los Reinos Combatientes de China que compilaron el Mozi describieron sus experimentos con espejos ardientes. y la cámara estenopeica. Unas décadas después de que Alhazen describiera la cámara oscura en Irak, el estadista chino de la dinastía Song, Shen Kuo, fue sin embargo el primero en describir claramente la relación del punto focal de un espejo cóncavo, el punto de combustión y la cámara estenopeica como fenómenos de radiación separados en su Ensayos de piscina de sueños (1088). A fines del siglo XV, Leonardo da Vinci sería el primero en Europa en hacer observaciones similares sobre el punto focal y el agujero de alfiler.
En el siglo XVIII, tanto Joseph Priestley como Antoine Lavoisier utilizaron lentes ardientes en sus experimentos para obtener óxidos contenidos en recipientes cerrados a altas temperaturas. Estos incluían dióxido de carbono al quemar diamantes y óxido de mercurio al calentar mercurio. Este tipo de experimento contribuyó al descubrimiento del "aire desflogistizado" por Priestley, que pasó a ser más conocido como oxígeno, siguiendo las investigaciones de Lavoisier.
Capítulo 17 de William Bates' El libro de 1920 Perfect Sight Without Glasses, en el que el autor argumenta que la observación del sol es beneficiosa para las personas con problemas de visión, incluye una figura de alguien "Enfocando los rayos del sol sobre el ojo de un paciente por medio de un vaso ardiente."
Usar
Guerra: desde la leyenda de Arquímedes
Arquímedes utilizó por primera vez un vaso ardiente con fines bélicos, como arma en el año 212 a. C., cuando Siracusa fue sitiada por Marco Claudio Marcelo. La flota romana supuestamente fue incinerada, aunque finalmente la ciudad fue tomada y Arquímedes fue asesinado.
En 1796, durante la Revolución Francesa y tres años después de la declaración de guerra entre Francia y Gran Bretaña, el físico Étienne-Gaspard Robert se reunió con el gobierno francés y propuso el uso de espejos para quemar los barcos invasores de la Royal Navy británica.. Decidieron no aceptar su propuesta.
Uso doméstico: hacer fuego primitivo
Los lentes ardientes (a menudo llamados lentes de fuego) todavía se usan para encender fuego en ambientes primitivos y al aire libre. Las grandes lentes ardientes a veces toman la forma de lentes de Fresnel, similares a las lentes de los faros, incluidas las que se usan en los hornos solares. Los hornos solares se utilizan en la industria para producir temperaturas extremadamente altas sin necesidad de combustible o grandes suministros de electricidad. A veces emplean una gran serie de espejos parabólicos (algunas instalaciones tienen varios pisos de altura) para enfocar la luz a una alta intensidad.
Religión: fuego sagrado
En varios contextos religiosos, se utiliza un vaso ardiente para encender algún tipo de fuego sagrado.
Desde el siglo VII hasta el siglo XVI, los cristianos usaban un vidrio encendido para encender el Fuego de Pascua durante la vigilia de Pascua. Así, San Bonifacio explicó al Papa Zacarías que él producía el fuego nuevo del Sábado Santo por medio de una lente de cristal que concentraba los rayos del sol. Este proceso también fue mencionado en los libros litúrgicos hasta el Romano Pontificio de 1561.
En Camboya, también se ha utilizado un vidrio ardiente desde la antigüedad para la cremación de reyes y, más recientemente, para el funeral del rey Sihanouk. El crematorio del rey lo prepara tradicionalmente el brahmán Bakus del Palacio Real el último día del funeral de una semana. Se colocan pequeños trozos de madera de agar fragante debajo de la lupa hasta que se enciende. La leña incandescente se utiliza para encender velas y pasar el fuego a los asistentes, que suelen llevarse las velas encendidas a casa.
Deporte: encendido de la antorcha olímpica
La antorcha olímpica que se transporta por el país anfitrión de los Juegos Olímpicos se enciende con un cristal encendido en el sitio de la antigua Olimpia en Grecia.
Cultura popular: intentos de verificación
Ha habido varias pruebas del mundo real para evaluar la validez de este mito a lo largo de los siglos, incluida una prueba del Comte de Buffon (alrededor de 1747), documentada en el artículo titulado "Invention De Miroirs Ardens, Pour Brusler a Une Grande Distance", y un experimento de John Scott, que fue documentado en un artículo de 1867. En 1973, el científico griego Dr. Ioannis Sakkas, curioso acerca de si Arquímedes realmente podría haber usado un "vidrio ardiente" para destruir la flota romana en el 212 a. C., alineó a casi 60 marineros griegos, cada uno sosteniendo un espejo oblongo con la punta para atrapar los rayos del sol y dirigirlos hacia un barco de madera a 160 pies de distancia. El barco se incendió de inmediato. Sakkas dijo que después del experimento no tenía dudas de que el gran inventor podría haber usado espejos de bronce para hundir a los romanos.
Sin embargo, tener en cuenta las condiciones de batalla hace que un arma de este tipo sea poco práctica, y las pruebas modernas refutan tales afirmaciones. Un grupo del Instituto de Tecnología de Massachusetts llevó a cabo un experimento en 2005. Llegó a la conclusión de que, aunque la teoría era sólida para objetos estacionarios, es probable que los espejos no hubieran podido concentrar suficiente energía solar para incendiar un barco en combate. condiciones. Experimentos similares se llevaron a cabo en el popular programa de televisión basado en la ciencia MythBusters en 2004, 2006 y 2010, llegando a resultados similares basados en la premisa del controvertido mito.
Sin embargo, un episodio de Conexiones de ingeniería de Richard Hammond relacionado con el Observatorio Keck (cuyo vidrio reflector se basa en el espejo de Arquímedes) utilizó con éxito un espejo curvo mucho más pequeño. para quemar un modelo de madera, aunque el modelo a escala reducida no estaba hecho de la misma calidad de materiales que en el esfuerzo de MythBusters.
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