Recientemente, en la última película de Indiana Jones, El dial del destino, podemos observar una referencia al famoso rayo de calor de Arquímedes. Sabemos que era un arma capaz de incendiar barcos a larga distancia. Ahora bien, ¿es posible que Arquímedes haya empleado dicha arma durante el asedio a Siracusa? No lo sabemos con certeza, pero cabría la posibilidad de que sí. Como veremos más adelante, Arquímedes poseía los conocimientos y los materiales necesarios para crear dicha arma. Sin embargo, la historia transmitida por las fuentes tiene más elementos de leyenda que de realidad, pero ha logrado despertar la curiosidad e incentivar la investigación para demostrar la viabilidad de un sistema defensivo capaz de canalizar los rayos solares para incendiar objetos a larga distancia.
El interés por la historia de este arma resurgió en el siglo XVI y continuó hasta el siglo XVIII, debido al valor de los espejos como herramientas científicas en esa época. Por lo tanto, aunque esta historia pueda parecer sacada de una película, ha sido una fuente de inspiración para la investigación científica sobre la posible utilización de espejos como armas o herramientas útiles.
¿Qué es un espejo ustorio?
Para aquéllos que no estén familiarizados con el término, un espejo ustorio es un espejo cóncavo de gran tamaño, generalmente con forma parabólica, utilizado para concentrar los rayos de luz en un punto focal. Este punto focal concentra una gran cantidad de energía, lo que permite aprovechar el calor generado. Arquímedes adquirió el conocimiento necesario sobre las propiedades de la parábola y la convergencia de los rayos de luz en un punto focal para diseñar y construir un espejo parabólico a partir de trabajos anteriores, como los de su contemporáneo Apolonio de Perga (262-190 a.C.), quien escribió Cónicas y un tratado sobre los espejos ustorios.
En cuanto a la pericia técnica requerida, se sabe que los griegos fabricaban espejos cóncavos de bronce cubiertos de plata y plomo, sin embargo, en nuestro caso no contamos con registros arqueológicos. Además, como veremos más adelante, investigaciones modernas demuestran que un único espejo no puede incendiar un barco. Otro punto negativo, es la distancia. Podemos decir que Arquímedes no contaba con medios para calcular a la distancia que estaban los barcos. Después de todo lo mencionado anteriormente, todavía contamos con defensores de la viabilidad de este arma.
¿Cuáles son las fuentes textuales sobre «El rayo de calor de Arquímedes?
Contamos con una ausencia de fuentes fiables. Las primeras menciones históricas del famoso rayo de calor de Arquímedes son relativamente tardías. Entre los historiadores cercanos al sitio de Siracusa están Polibio, Tito Livio y Plutarco. Curiosamente, los tres mencionan algunas máquinas de asedio como la garra, pero nada del «rayo de la muerte». Además del silencio en las fuentes clásicas, también encontramos una ausencia de registros en los arsenales romanos. Recordemos que Siracusa cae en manos de los romanos así que, de ser eficaz, lo lógico sería pensar que éstos hubiesen utilizado este arma en guerras posteriores.
La referencia más antigua viene del siglo II, de Luciano, quien menciona que Arquímedes quemó barcos «con su habilidad». No menciona ningún espejo. Será Galeno, en su obra De Temperamentis, del mismo siglo, quien mencionará a los espejos como fuente de calor. Sin embargo, es posible que el mito se originase en el siglo XII, a partir de una fuente bizantina, Máquinas extraordinarias, escrita por Antemio de Tralles en el siglo VI, y de las Crónicas de Juan Zonaras y las Quiliadas de Tzetzes, estas últimas apoyadas en Casio Dionisio, contemporáneo de Galeno. Zonaras habla de un espejo pulido, pero sin aportar más detalles, y Tzetzes nos cuenta que Arquímedes construyó un espejo hexagonal rodeado de espejos más pequeños y cuadrados, los cuales eran móviles gracias a bisagras.
Una fuente más antigua y precisa son los escritos del árabe Ibn Al-Haytham quien, entre finales del siglo X y principios del XI, escribió un breve tratado sobre los espejos ustorios. En este tratado, Al-Haytham describe cómo Arquímedes pudo haber utilizado un gran número de espejos planos dispuestos de tal manera que cada uno reflejara los rayos de luz hacia un punto común. También menciona la posibilidad de utilizar espejos esféricos para concentrar los rayos en un solo punto, atribuyendo a Arquímedes el conocimiento de la propiedad focal de la parábola.
A finales del siglo XVI resurgió la leyenda del espejo de Arquímedes con relatos fantásticos sobre instrumentos ópticos que permitían a los rayos de luz propagarse indefinidamente. G.B. della Porta sugirió que el espejo de Arquímedes, aunque cóncavo, tendría un alcance limitado debido a su tamaño. El francés René Descartes, en su obra Dióptrica, señalaba la dificultad de concentrar los rayos solares en un punto común debido a la falta de paralelismo entre ellos. Según él, Arquímedes habría tenido que crear un espejo inmenso y tener una puntería extremadamente precisa.
Las investigaciones continuaron en el siguiente siglo. En su obra Ars magna lucis et umbrae (1646), A. Kircher afirmaba haber viajado a Siracusa para estudiar el problema. Según él, la topografía del lugar y las propiedades de un espejo cóncavo hecho por el hombre limitarían el alcance del espejo a unos 30 pasos. Él propuso que era más eficiente utilizar múltiples espejos planos.
Por último, una de las fuentes que posiblemente dio origen a este mito es Catóptrica, un libro perdido de Arquímedes que trataba sobre óptica. No obstante, conocemos su existencia gracias a que otros autores lo mencionan, como Teón de Alejandría (siglo IV) en su obra «Almagesto«. Se sugiere que este libro sería puramente matemático en cuanto a su contenido, pero sus resultados podrían implicar algún tipo de experimento.
Algunos de los experimentos de «El rayo de calor de Arquímedes»
El rayo de calor de Arquímedes ha sido objeto de varios experimentos a lo largo de la historia con el fin de comprobar su viabilidad y efectividad. Uno de ellos se llevó a cabo en Roma, donde Kircher demostró que cinco espejos colocados en un muro curvo pueden producir fuego a una distancia aproximada de 32 metros. Concluyó que aumentando el número de espejos se podría incrementar la distancia de ignición. Este concepto influyó en el desarrollo del espejo compuesto de Buffon.
Georges Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788), logró hacer arder trozos de madera con un conjunto de 168 espejos orientados a voluntad para hacer coincidir los rayos en un punto focal. Sin embargo, demostró que este sistema defensivo no era factible, ya que requería mucho tiempo para incendiar un objetivo.
Otro experimento notable fue realizado por el científico griego Ioannis Sakkas en 1973, en la base naval de Skaramangas, cerca de Atenas. Utilizó 60 marineros para sostener un espejo de cobre de 1,5 metros de diámetro y dirigir la luz solar hacia una réplica de madera de un barco romano situado a 50 metros de distancia. El barco ardió en cuestión de segundos.
En 2010, en el programa televisivo «Cazadores de Mitos» (MythBusters), en colaboración con ingenieros del MIT, se colocaron 300 espejos de bronce a lo largo del puerto de San Francisco y se apuntó a una réplica de un barco a una distancia de 150 pies. El resultado no fue satisfactorio. Aunque probaron acercando aún más el objetivo y casi se prendió fuego, este se apagó rápidamente. Concluyeron que, si bien la creación del rayo de calor era posible, era poco práctica debido a la necesidad de desplegar un gran número de recursos y a la dificultad de mantener el objetivo estático a una distancia adecuada.
El experimento más reciente fue realizado por un niño de 12 años en Canadá, Brenden Sener, quien construyó una réplica del rayo de calor y demostró su funcionamiento. Utilizó una serie de espejos cóncavos y lámparas LED de escritorio para enfocar una fuente de calor sobre un trozo de cartón. Descubrió que la temperatura del objetivo aumentaba con cada espejo adicional.
Conclusión
Desde los primeros relatos históricos hasta los experimentos contemporáneos, se han realizado esfuerzos persistentes para desentrañar la verdad detrás de esta fascinante leyenda. Si bien Arquímedes poseía los conocimientos y materiales necesarios para construir un dispositivo de este tipo, los registros históricos y las investigaciones científicas sugieren que su implementación exitosa habría sido extremadamente desafiante, si no imposible.
Los experimentos realizados a lo largo de los siglos han proporcionado perspectivas valiosas sobre la potencial eficacia del rayo de calor de Arquímedes. Sin embargo, estos esfuerzos han revelado las limitaciones prácticas de este concepto, destacando la complejidad técnica y los recursos necesarios para su ejecución.
A pesar de las incertidumbres y las controversias que rodean a esta antigua leyenda, el mito del rayo de calor de Arquímedes sigue siendo una fuente inagotable de inspiración y curiosidad, impulsando continuamente la investigación científica y el debate intelectual sobre los límites del ingenio humano y las posibilidades de la tecnología antigua. En última instancia, el legado de Arquímedes y su misterioso rayo de calor continúan desafiando nuestra comprensión y alimentando nuestra imaginación hasta el día de hoy.
Bibliografía
[1] CARRAMOLINO, DEL VALLE, D. (1993), «El espejo ustorio de Buffon: entre la leyenda de Siracusa y la tradición del análisis químico», Asclepio, 45, 1, pp. 269-289.
[2] FERNÁNDEZ AGUILAR, E. M. (2012), El principio de Arquímedes. ¡Eureka! El placer de la invención, RBA, Barcelona.
[3] AFRICA T. W. (1975). Archimedes through the Looking-Glass. The Classical World, 68(5), 305–308. https://doi.org/10.2307/4348211