Un espejo pirotécnico o lente pirotécnica es una lente convexa de gran tamaño que puede concentrar los rayos del sol en un área pequeña, calentándola y provocando así la ignición de la superficie expuesta. Los espejos pirotécnicos consiguen un efecto similar utilizando superficies reflectantes para enfocar la luz. Se utilizaban en los 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 espejo pirotécnico era un dispositivo útil en los días en que no se conseguía fácilmente la ignición eléctrica.
La tecnología del vidrio quemado se conoce desde la antigüedad, como lo describen los escritores griegos y romanos que registraron el uso de lentes para iniciar fuegos con diversos fines. [1] Plinio el Viejo señaló el uso de jarrones de vidrio llenos de agua para concentrar el calor de la luz solar con la suficiente intensidad como para encender la ropa, así como lentes convexas que se usaban para cauterizar heridas. [2] 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.). [3]
Strepsiades ¿Has visto alguna vez en la farmacia una piedra hermosa y transparente con la que se puede encender fuego?
Se dice que el matemático griego helenístico Arquímedes utilizó un vaso de vidrio ardiendo como arma en el año 212 a. C., cuando Siracusa fue sitiada por Marco Claudio Marcelo de la República romana . Supuestamente la flota romana fue incinerada, aunque finalmente la ciudad fue tomada y Arquímedes fue asesinado. [4]
La leyenda de Arquímedes dio lugar a una considerable cantidad de investigaciones sobre la quema de vidrios y lentes hasta finales del siglo XVII. Varios investigadores, desde la cristiandad medieval hasta el mundo islámico , trabajaron con vidrios en llamas, entre ellos Antemio de Tralles (siglo VI d. C.), Proclo (siglo VI; [5] quien por este medio supuestamente destruyó la flota de Vitaliano que asediaba Constantinopla ), Ibn Sahl en su Sobre la quema de espejos y lentes (siglo X), Alhazen en su Libro de óptica (1021), [6] 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.
Aunque los efectos de la cámara oscura fueron mencionados por el filósofo griego Aristóteles en el siglo IV a. C., los mohistas chinos contemporáneos del Período de los Estados Combatientes de China que compilaron el Mozi describieron sus experimentos con espejos ardientes y la cámara estenopeica . [7] 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 entre el punto focal de un espejo cóncavo , el punto de combustión y la cámara estenopeica como fenómenos de radiación separados en sus Ensayos sobre el estanque de los sueños (1088). [8] A finales del siglo XV, Leonardo da Vinci sería el primero en Europa en hacer observaciones similares sobre el punto focal y el agujero estenopeico. [9]
Las lentes de combustión fueron utilizadas en el siglo XVIII por Joseph Priestley y Antoine Lavoisier en sus experimentos para obtener óxidos contenidos en recipientes cerrados a altas temperaturas. Entre ellos se encontraban el dióxido de carbono mediante la combustión del diamante y el óxido mercúrico mediante el calentamiento del mercurio . Este tipo de experimentos contribuyó al descubrimiento del « aire desflogistizado » por parte de Priestley, que se hizo más conocido como oxígeno, tras las investigaciones de Lavoisier. [10]
El capítulo 17 del libro de William Bates de 1920, Perfect Sight Without Glasses (Vista perfecta sin gafas) , en el que el autor sostiene que la observación del sol es beneficiosa para quienes tienen mala visión, incluye una figura de alguien "que enfoca los rayos del sol sobre el ojo de un paciente por medio de un cristal ardiente". [11]
La lente ardiente del Gran Duque de Toscana fue utilizada por Sir Humphry Davy y Michael Faraday para quemar un diamante en oxígeno el 27 de marzo de 1814.
La primera historia similar a la de la quema de vidrio la cuenta Arquímedes, con fines bélicos, en el año 212 a. C. Cuando Siracusa fue sitiada por Marco Claudio Marcelo, supuestamente la flota romana fue incinerada mediante el uso, no de vidrio en sí, sino de un espejo cóncavo hecho de latón que enfocaba la luz solar. Sea o no que eso sucediera, al final la ciudad fue tomada y Arquímedes fue asesinado. [12]
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 Marina Real Británica . Estos decidieron no aceptar su propuesta. [13]
Los vidrios ardientes (a menudo llamados lentes de fuego ) todavía se utilizan para encender fuegos en entornos al aire libre y primitivos. [14] Las lentes de fuego grandes a veces toman la forma de lentes de Fresnel , similares a las lentes de los faros , [15] incluidas las que se usan en hornos solares . [16] Los hornos solares se utilizan en la industria para producir temperaturas extremadamente altas sin la necesidad de combustible o grandes suministros de electricidad. A veces emplean una gran matriz parabólica de espejos (algunas instalaciones tienen varios pisos de altura) para enfocar la luz a una alta intensidad.
En diversos entornos religiosos, se utiliza un vaso de vidrio encendido para encender algún tipo de fuego sagrado .
Desde el siglo VII al XVI, los cristianos utilizaban un cristal ardiente para encender el fuego pascual durante la vigilia pascual . Así, san Bonifacio explicó al papa Zacarías que producía el fuego nuevo del Sábado Santo mediante una lente de cristal que concentraba los rayos del sol. Este proceso también fue mencionado en los libros litúrgicos hasta el Pontifical Romano de 1561. [17]
En Camboya , desde la antigüedad también se ha utilizado una lupa para la cremación de los 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, que dura una semana. Se colocan pequeños trozos de madera de agar fragante debajo de la lupa hasta que se enciende. La madera incandescente se utiliza para encender velas y pasar el fuego a los asistentes, que suelen llevarse las velas encendidas a casa. [18]
La antorcha olímpica que se lleva por el país anfitrión de los Juegos Olímpicos se enciende con un cristal encendido, en el sitio de la antigua Olimpia en Grecia . [19]
A lo largo de los siglos se han llevado a cabo varias pruebas en el mundo real para evaluar la validez de la leyenda de Arquímedes descrita anteriormente conde de Buffon (circa 1747), documentada en el artículo titulado "Invention De Miroirs Ardens, Pour Brusler a Une Grande Distance", y un experimento de John Scott, que se documentó en un artículo de 1867. [20] En 1973, el científico griego Dr. Ioannis Sakkas, curioso sobre 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 inclinado para captar 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 ninguna duda de que el gran inventor podría haber usado espejos de bronce para hundir a los romanos. [21]
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 Tecnológico de Massachusetts llevó a cabo un experimento en 2005. Concluyó que, aunque la teoría era válida para objetos estacionarios, los espejos probablemente no habrían podido concentrar suficiente energía solar para incendiar un barco en condiciones de batalla. [22] Se llevaron a cabo experimentos similares en el popular programa de televisión basado en la ciencia MythBusters en 2004 , 2006 y 2010 , y se llegaron a resultados similares basados en la premisa del controvertido mito.
Sin embargo, un episodio de Engineering Connections de Richard Hammond relacionado con el Observatorio Keck (cuyo vidrio reflector está basado 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 con la misma calidad de materiales que en el esfuerzo de MythBusters . [23] [24]
Medios relacionados con Vasos quemados en Wikimedia Commons