Una mirada a través de lentes
¿CUÁN a menudo vemos a una persona que tiene dificultad en leer, que quizás sostiene el periódico con todo el brazo estirado? Otros quizás lean solo con la página muy cerca de sus ojos. ¿A qué se deben estas diferencias de visión? Tiene mucho que ver con el funcionamiento del lente o cristalino del ojo.
Lentes que refractan la luz
La luz que se refleja de los objetos a nuestro alrededor pasa por el cristalino del ojo y forma imágenes en la retina que está en la parte de atrás del globo del ojo. Esto activa los nervios que llevan al cerebro, el cual revela las películas formadas así. ¡Pero sucede que estas imágenes están de cabeza o invertidas! ¡Qué bendición para nosotros que el Diseñador del ojo también instruyera al cerebro en cuanto a cómo voltear estas imágenes para que quedaran bien!
La inversión de las imágenes al entrar en el ojo sucede debido a que el cristalino de nuestro ojo es convexo, de tamaño semejante a una tableta de aspirina. Y esta clase de lente tiene el rasgo extraordinario de “torcer” los rayos de luz que pasan a través de él para formar una imagen invertida del objeto del que se originan los rayos.
Esto se puede ilustrar con un vidrio de aumento. De manera parecida a dos platillos colocados borde con borde, el vidrio de aumento es más grueso en medio que en las orillas. A ciertas distancias este lente se puede usar para suministrar una vista ensanchada de algo, debido a la manera en que tuerce los rayos de luz que pasan por él. Quizás hasta usted esté leyendo esta página con la ayuda de un lente de ese tipo. Sin embargo, la amplificación solo sucede cuando el objeto que está siendo visto se mantiene cerca del lente, es decir, más cerca del doble de la distancia focal del lente. Ahora aumente la distancia entre su ojo y el vidrio de aumento. Sosténgalo con todo el brazo extendido y mire a través de él a un cuadro en la pared. Notará que todo parece invertido. ¿Por qué? Debido a que los rayos de luz han sido doblados hacia dentro al pasar por el vidrio. La imagen se invierte.
Los rayos de luz que pasan por el centro de un lente convexa no se doblan o refractan a grado notable. Pero los que dan en el lente a alguna distancia del centro se refractan para pasar por un punto definido que se llama punto focal. La distancia entre este punto y el centro del lente se llama la distancia focal.
¿Ha usado usted alguna vez un vidrio de aumento para iniciar un fuego? Se informa que los griegos y romanos de la antigüedad utilizaban recipientes de vidrio llenos de agua como “vidrios quemadores.” Los rayos del Sol pasaban por el agua, convergían en un foco sobre algún material combustible y hacían que ardiera. Para demostrar esto, usted puede enfocar los rayos del Sol sobre una hoja de papel ajustando la distancia del lente desde el papel para formar un pequeño punto blanco. Este pronto llegará a estar tan caliente que el papel se quemará, porque ese punto blanco realmente es una imagen del Sol, apareciendo en el punto focal del lente. Obviamente una regla prudente es nunca atisbar al Sol por lentes, especialmente con telescopios y binoculares, pues esto podría causar daño irreparable al ojo.
La otra clase de lente, llamado cóncavo, tiene forma de dos platillos colocados base con base, siendo más grueso en las orillas que en medio. Este lente diverge o esparce los rayos de luz que pasan por él. Con la mayor frecuencia los lentes cóncavos se usan en combinación con lentes convexos, y el hecho de que pueden esparcir los rayos de luz se ha adaptado como una ayuda para la vista.
Los lentes de vidrio tienen problemas
Como tal vez usted haya notado, los lentes no son pedazos de vidrio como los cristales de ventana, sino que por lo general se hacen de vidrio especial en formas de ángulos y arcos cuidadosamente medidos de acuerdo con complejas fórmulas de los fabricantes. Por lo general, cuando se usan en instrumentos ópticos, son mucho más delgados que las lupas de leer.
Los lentes sencillos presentan varios problemas, los más comunes de los cuales son las aberraciones esféricas y cromáticas. Si usted mira de cerca en una pantalla una imagen formada por un lente sencillo notará lo que se llama aberración esférica. Esta es una distorsión de la imagen, que sucede debido a que los rayos de luz del objeto pasan por el lente en ángulos levemente diferentes y como resultado no se enfocan agudamente en el mismo sitio. Nosotros no tenemos este problema con nuestro ojo, ni tenemos el emborronamiento de la agudeza en la extremidad de los lentes, que también sucede en los lentes artificiales.
Tampoco padecemos de aberración cromática. La “luz blanca” cuando se refracta suficientemente se divide en los siete colores del espectro (rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta), cada uno de los cuales se refracta a un ángulo levemente diferente, enfocándose uno enfrente del otro, el violeta primero y el rojo último. Esto da a la imagen ese borde de arco iris, que se llama aberración cromática.
Aunque es imposible corregir todas las aberraciones conocidas en los lentes artificiales, se pueden disimular eficazmente por la combinación de varios lentes de precisión. Estos se pueden pegar con bálsamo de Canadá, una resina del abeto balsámico norteamericano. Algunos lentes son revestidos para impedir que se formen “fantasmas” o reflejos.
También se utilizan sistemas complejos en telescopios, binoculares y microscopios. Estos aplican el principio de un objetivo convexo para emitir en el tubo del microscopio o telescopio una imagen, que no se muestra en ninguna pantalla, sino que se hace caer dentro de la distancia focal de un ocular. La imagen que se forma allí se ve entonces por medio del ocular, dando una vista amplificada del objeto.
La naturaleza invertida de la imagen realmente no importa en el microscopio. (El portaobjetos que se esté observando se puede invertir primero.) Pero ningún capitán de barco se sentiría contento con sus binoculares o telescopio si el siguiente puerto de escala apareciera invertido. Por esta razón se introduce un juego de lentes o prismas correctores entre el objetivo y el ocular para rectificar ese problema.
La fabricación de lentes por hombres inteligentes envuelve un conocimiento cabal de óptica, fórmulas matemáticas de refracción de la luz y luego pericia paciente, aprendida y acumulada a través de muchos años de entrenamiento por otro que sea perito en estas artes. Puesto que así es, entonces, usando las palabras de Isaac Newton cuando consideró el origen de la vida, ‘¿por qué clase de razonamiento llegan algunas personas a la conclusión incongruente’ de que las maravillas complejas del mundo natural han venido a existir sin un Creador inteligente?
El superlativo cristalino del ojo
Cuando uno mira al “hoyo negro” de su ojo, realmente está mirando por el cristalino el interior oscuro del globo del ojo. El pequeño cristalino está sujeto detrás del iris de color por músculos ciliares y sigue los mismos principios de refracción que el hombre ha aplicado en los lentes artificiales. El cerebro, al convertir los impulsos nerviosos transmitidos a él desde la retina en películas de tres dimensiones, a todo color, nos da una excitante vista derecha o no invertida de algo más grande que la imagen que hay en la retina, pero siempre en proporción óptica con nuestro cuerpo. Esto es cierto sea un chícharo o un plato, un florero de lilas o magníficas montañas cubiertas de nieve.
El que podamos mirar un mapa sobre nuestra rodilla en un instante y, enseguida, ver paisaje y montañas a kilómetros de distancia indica que el lente del ojo ha sido diseñado perfectamente. Instantáneamente puede ser enfocado claramente, y automáticamente corrige aberraciones que se hallarían en los lentes artificiales. ¡Cuán desorientador sería el que viéramos una imagen deformada cambiar constantemente con cada movimiento de la cabeza, con bordes multicolores alrededor de cada imagen!
Las agencias refractoras y enfocadoras del ojo, el cristalino mismo y la córnea (la cubierta transparente curva del ojo), verdaderamente proclaman la obra inteligente del Creador. Hasta Carlos Darwin reconoció lo absurdo de su teoría de selección natural cuando consideró el ojo: “El suponer que el ojo con todos sus arreglos inimitables para ajustar el foco a distancias diferentes, para admitir diferentes cantidades de luz y para la corrección de aberración esférica y cromática, pudiera haberse formado por selección natural, parece, y lo confieso francamente, absurdo hasta el más alto grado.”—The Origin of Species, pág. 190.
Los anteojos
El cristalino o lente del ojo es sumamente flexible y se puede doblar, estirar o alargar y aplanar. El poder hacer esto en asociación con el poder refractor de la córnea es lo que permite enfoque rápido y exacto sin distorsión. Sin embargo, el envejecimiento puede endurecer el cristalino o los músculos ciliares conectados, haciendo más difícil el ajuste (que se llama acomodación) y el enfoque claro. Algunos tienen debilidad en cuanto a enfoque debido a una forma poco usual del globo del ojo; siendo éste quizás más largo o más corto que el promedio de veinticuatro milímetros de longitud.
Nuestro cristalino del ojo descansa cuando miramos objetos lejanos, pero los músculos ciliares lo aprietan para enfocar en cosas cercanas. Debido a esta actividad muscular obtenemos “vista fatigada” cuando efectuamos trabajo que está cerca de los ojos o leemos o escribimos.
Si el globo del ojo es muy largo, la imagen se enfoca lejos de la retina y parece borrosa, lo cual causa miopía. Esto se puede corregir usando anteojos de la variedad cóncava, que divergen la luz que entra en el ojo y ayudan al cristalino convexo del ojo a enfocar (a formar un punto focal) apropiadamente en la retina.
Por otra parte, la presbicia sucede debido a que el globo del ojo es muy pequeño y la imagen se forma detrás de la retina. Un anteojo convexo introducido enfrente del ojo converge los rayos de luz que entran y los guía apropiadamente a la retina.
También acontece la formación de una imagen detrás de la retina cuando el cristalino del ojo pierde su poder de acomodación y alcanza un punto en que no puede asumir la forma intensamente curva que se necesita para enfocar los objetos cercanos. Esta condición, que por lo general afecta a los que han pasado de la edad madura, se conoce como presbicia, “vista anciana,” y requiere segmentos convexos en el anteojo para corregir la debilidad.
Debemos ejercer mucho cuidado con nuestros ojos. No trate de hurgonear en el ojo si le entra arena, ni lo frote con los dedos o un paño sucios. Quizás otra persona pueda sacar cuidadosamente el cuerpo extraño con un pañuelo limpio... quizás hasta un médico si es necesario. Y si usted lee por las noches, una habitación bien iluminada, uniformemente, hará que sus ojos se esfuercen menos que al leer bajo un rayo de luz enfocado de una lámpara.
Los lentes de otras criaturas
Si se pudiera mirar a través de los cristalinos de algunos insectos, se les hallaría útiles para vuelo veloz como saeta o para juzgar la velocidad. Sus ojos están hechos de numerosos cristalinos que producen imágenes individuales. El lapso de tiempo entre el movimiento de una imagen de un segmento del ojo a otro se usa como indicación de su velocidad.
Los vertebrados tienen pares de cristalinos para la visión. Algunos, como el caballo, tienen visión panorámica; pueden ver casi todo lo que hay a su alrededor. Otros, incluso el hombre, las lechuzas y los monos, tienen ojos más hacia adelante en la cabeza, lo cual da visión en la cual cada ojo traslapa al otro. Los ojos de los pájaros tienen cristalinos sumamente notables que producen efectos telescópicos y microscópicos. Esto hace que tengan la visión más penetrante de todas las criaturas. Las águilas, los buitres y otros de su familia pueden ver cosas diminutas a distancias prodigiosas.
Muchas aplicaciones naturales de los principios de la refracción y la óptica han hecho que el hombre se maraville de su uso y los adapte para su propia conveniencia, haciéndolo inteligentemente después de aprender de la obra del Creador.
[Ilustración de la página 18]
(Para ver el texto en su formato original, consulte la publicación)
El ojo miope: el globo del ojo es muy largo y la imagen se enfoca enfrente de la retina
La miopía se corrige con el uso de lentes cóncavos, que ayudan al cristalino del ojo a enfocar apropiadamente en la retina