Fogonazos: Si las bacterias nos miraran con telescopios

Parece una tontería pero no deja de tener su interés. Pensando en cómo vemos nosotros el cosmos, de niño me preguntaba si los microbios verían algo parecido al universo si nos miraran a nosotros con telescopios igual de potentes que los nuestros. Casualmente me he encontrado estos días con esta cuestión planteada en la red social Quora y creo que la respuesta es una buena excusa para hablar de cómo se comporta la luz.

Si una bacteria mirase hacia nosotros con el telescopio más potente que pudiera construir (como veis en la ilustración que nos han hecho los amigos de Molasaber.org) se encontraría básicamente con los mismos problemas que nos encontramos nosotros cuando diseñamos los primeros aparatos de observación. Es decir, con las distintas formas de aberración de la luz. En función del medio en el que viviese la bacteria (probablemente acuático) se encontraría con problemas parecidos a la distorsión que produce nuestra atmósfera cuando los astrónomos miran hacia arriba (seeing), con un error provocado por velocidad relativa entre el observador y lo observado (aberración estelar) o con la distorsión provocada porque los colores tienen distintas longitudes de onda (aberración cromática).

Pero lo más importante, y lo que refleja uno de los usuarios de Quora que responde, es el problema de la difracción de la luz. Cuando la luz entra a través de una apertura, en este caso el telescopio de la bacteria, se producen una serie de interferencias constructivas y destructivas entre las ondas que producen unos patrones característicos en forma de anillos concéntricos. Esta difracción es proporcional al tamaño de la apertura del dispositivo de observación, lo que explica por qué se construyen telescopios con aperturas gigantescas, así que las bacterias lo tendrían bastante crudo (aquí tenéis más info).

Si analizamos la resolución óptica que tendría este posible 'microtelescopio' (la distancia a la que tendrían que estar dos objetos para que la bacteria los pudiera distinguir por separado y seguimos el criterio de Rayleigh nos encontramos con otro problema mayor. De acuerdo a la fórmula sin(θ) = 1.22 x λ / D, donde θ es el ángulo mínimo entre el punto de observación y los objetos para que se distingan, λ es la longitud de onda de la luz que entra en el telescopio y D el diámetro de la apertura.

Como D sería ahora por lo menos mil veces menor que un telescopio humano, resulta que para ver algo nítido las longitudes de onda que penetren en el telescopio deben ser muy pequeñas (concretamente 1.000 veces más pequeñas, me matiza mi amigo Pablo Rodríguez), es decir, del tamaño de rayos X. Pero si la bacteria mirase por el telescopio y viese rayos X sería lo último que vería antes de morir, debido a que la energía de la luz es inversamente proporcional a la longitud de onda: se quedaría frita o sufriría un daño en el ADN que debería reparar antes de seguir mirando. Por fortuna para ella, la atmósfera hace de pantalla de estas radiaciones y con su tamaño serían muy bajas las probabilidades de captar fotones de rayos X, según me cuenta Miguel Santander.

¿Podría ver la bacteria algo en el espectro visible? Recordemos que se trata de las longitudes de onda que se mueven entre los 400 y los 700 nanómetros, algo que sí podría entrar en su telescopio. El problema, de acuerdo a los criterios anteriores, es que tendría que estar muy alejado en el espacio para distinguir dos objetos diferentes y que probablemente serían solo sombras borrosas e indistinguibles.¡No vería nada! * En todo este asunto se nos olvida, como bien me apunta Francis Villatoro, que la la luz, y toda la radiación electromagnética, tiene un tamaño, y por eso los telescopios que hacemos para ver luz visible no nos sirven para ver infrarroja o ultravioleta (ver: Órbita Laika #1: El rosa no existe)

Pero para la pobre bacteria aún no se le han acabado los problemas. Teniendo en cuenta que el movimiento browniano es apreciable a su escala, lo realmente difícil sería que la bacteria consiguiese alinear su ojo con el telescopio, pues estarían ambos en una danza constante. Y si lo consiguiese, teniendo en cuenta que muchas se reproducen cada media hora, no tendría mucho tiempo de disfrutar del espectáculo antes de dividirse.

Referencia: If bacteria had telescopes as powerful as ours, what would they see? (Quora)

La ilustración es gentileza de los chicos de Molasaber.org, cuyo trabajo os recomiendo desde aquí. Si os gusta este post igual nos animamos a escribir sobre más preguntas raras de este tipo ;) Visitadlos!