21. ¿Por qué aumenta el microscopio?
"Porque varía la marcha que llevan los rayos de una forma determinada que se explica en los libros de Física" - esto es lo que se suele escuchar como respuesta a la pregunta que encabeza este artículo. Pero en esta respuesta se alude solamente a una causa lejana; la esencia de la cuestión no se menciona. ¿En qué consiste la causa principal de que los microscopios y los telescopios aumenten?
Esto no lo supe yo a través de los libros, sino que lo comprendí casualmente cuando todavía iba a la escuela. Fue entonces cuando en una ocasión noté un fenómeno extraordinariamente interesante y que me preocupó mucho. Estaba yo sentado junto a una ventana cerrada y miraba a la pared de ladrillos de la casa que había al otro lado del estrecho callejón. De repente retrocedí aterrado: desde la pared de ladrillos - ¡lo vi perfectamente! - me miraba un ojo humano gigantesco, de varios metros de anchura. En aquel tiempo yo no había leído aún la narración de Edgar Poe antes citada y no me imaginé que aquel ojo pudiera ser el reflejo del mío, que yo mismo proyectaba sobre la pared lejana y que por eso me parecía aumentado de acuerdo con la distancia.
Figura 130. La lente aumenta la imagen que se forma en la retina del ojo.
Cuando comprendí lo que había ocurrido, pensé que quizá se podría hacer microscopio basado en esta ilusión óptica. Y, precisamente, cuando fracasé en este intento quedó claro para mí en qué consiste la esencia de la acción amplificadora del microscopio. No es que parezca que el objeto que se observa tiene grandes dimensiones, sino que lo observamos bajo un gran ángulo visual y, por consiguiente - y esto es lo más importante -, su imagen ocupa más sitio en la retina de nuestro ojo.
Para comprender la gran importancia que tiene en este caso el ángulo visual debemos prestar atención a una peculiaridad de nuestro ojo, que consiste en que todo objeto o parte del mismo que se nos presenta bajo un ángulo menor de un minuto es confundido por la vista con un punto, en el cual no distinguimos ni forma ni partes. Cuando el objeto está tan alejado del ojo, o es tan pequeño, que todo él, o alguna de sus partes, se nos presenta bajo un ángulo visual menor de 1’, no percibimos los detalles de su estructura.
Esto ocurre porque con este ángulo visual la imagen del objeto que se forma en el fondo del ojo (o la imagen de cualquiera de sus partes) no ocupa simultáneamente una multitud de extremos de las fibras nerviosas (bastoncitos y conos), sino que cabe por completo en uno de estos elementos sensibles y, por lo tanto, los detalles de la forma y de la estructura desaparecen y vemos un punto.
El papel del microscopio y del telescopio consiste en que, variando la marcha de los rayos que parten del objeto que se examina, nos lo muestran bajo un ángulo visual mayor, lo que hace que la imagen que se forma en la retina se extienda, ocupe más extremos de fibras nerviosas y que podamos distinguir en el objeto detalles que antes se confundían en un punto. Cuando decimos que un microscopio o telescopio es "de 100 aumentos" esto significa que dicho aparato nos muestra los objetos bajo un ángulo visual 100 veces mayor que aquel con que lo vemos sin él. Si el instrumento óptico no aumenta el ángulo visual, no produce ninguna amplificación, aunque parezca que vemos el objeto más grande. El ojo que yo vi en la pared de ladrillos me pareció enorme, pero no aprecié en él ni un solo detalle más de los que puedo ver mirándome al espejo. La Luna, cuando está cerca del horizonte nos parece mucho más grande que cuando está alta en el cielo, pero, ¿podemos distinguir algo en este disco aumentado, aunque sólo sea una manchita, que no veamos cuando la Luna está en su posición más elevada?
Si volvemos al caso del aumento descrito por Edgar Poe en su narración "Esfinge" podemos convencernos de que en este caso tampoco fueron descubiertas nuevas particularidades en el objeto aumentado. El ángulo visual no varió. La mariposa se ve bajo el mismo ángulo tomándola con referencia al bosque lejano o al marco de la ventana. Y si no varía el ángulo visual, la amplificación del objeto, por mucho que asombre a nuestra imaginación, no nos ofrecerá ni un solo detalle nuevo. Edgar Poe, como verdadero artista, es fiel a la naturaleza hasta en este punto de su narración. ¿Se ha fijado usted cómo describe al "monstruo" en el cerro? En la enumeración que hace de los miembros del insecto no añade ni un rasgo nuevo, con respecto a los que presenta la mariposa de la "muerte" cuando se observa a simple vista. Compare usted las dos descripciones - que no sin intención se incluyen en el relato - y verá que sólo se diferencian por las expresiones literarias (láminas de 10 pies son las escamas; cuernos gigantescos, las antenas; colmillos de jabalí, los palpos, etc.), pero en la primera no hay ni un solo detalle que no se pueda distinguir a simple vista.
Si la acción del microscopio se limitara a una ampliación como ésta sería un aparato inútil para la ciencia y se convertiría en un simple juguete curioso. Pero nosotros sabemos que esto no es así, que el microscopio abrió al hombre un nuevo mundo ensanchando enormemente los límites de nuestra vista natural.
Aunque vista aguda nos dio naturaleza,
Un límite cercano tiene su fuerza,
Puesto que a ver no alcanza muchas criaturas
Que por ser diminutas quedan ocultas.
Esto escribía el primer naturalista ruso, M. Lomonósov, en su "Carta sobre la utilidad del vidrio". Pero en los "tiempos presentes" el microscopio nos ha descubierto la estructura de los seres invisibles más pequeños:
¡Cuántos miembros delicados tienen: articulaciones, corazón, tendones
Y nervios que guardan en sí las fuerzas del animal!
¡No son menos que los que hay en la vorágine de la ballena!
Admiración causa el gusanillo, ¡qué tantas son las partes que lo componen!
¡Cuántos secretos nos ha revelado el microscopio:
Partículas invisibles, finos tendones del cuerpo…!
Ahora podemos comprender claramente por qué nos revela el microscopio "secretos" que no pudo ver en su monstruo-mariposa el observador de la narración de Edgar Poe. Este por qué como ya hemos dicho - consiste en que el microscopio no nos muestra simplemente los objetos aumentados, sino que nos permite verlos bajo un ángulo visual grande; a esto se debe que en la pared trasera del ojo se forme una imagen aumentada del objeto que actuando sobre un número mucho mayor de extremos de filamentos nerviosos proporciona a nuestra conciencia un gran número de impresiones visuales independientes. Resumiendo, podemos decir que el microscopio no aumenta los objetos, sino la imagen que producen sobre el fondo del ojo.