Fuegos artificiales

"Nocturno en negro y oro: cohete cayendo" de James McNeill Whistler.
(Imagen D.P. vía Wikimedia Commons)

Resulta asombroso ver una noche a miles, quizá millones de personas, observando asombradas la danza de colores, brillo y explosiones de los fuegos artificiales con los que las más distintas culturas humanas suelen celebrar hoy todo tipo de acontecimientos. Los rostros adquieren expresiones infantiles, sorprendidos por un dibujo en el cielo, por una explosión especialmente fuerte o por una lluvia de chispas de colores. Lo hemos sentido... los fuegos artificiales nos emocionan profundamente.

Sabemos que a pirotecnia nació en China entre el siglo VII y X de la Era Común gracias a la invención (probablemente por accidente) de la pólvora negra, una mezcla de carbón, azufre y nitrato de potasio y que al calentarse se quema muy rápidamente, produciendo una gran cantidad de gases. El carbón (que puede sustituirse por azúcar) es el combustible básico de la reacción, mientras que el nitrato de potasio sirve como oxidante (aporta oxígeno) que acelera la velocidad de quemado y el azufre favorece que la reacción de ambos sea estable, además de ser también combustible. Si tendemos una línea de pólvora en el suelo y la encendemos, vemos que se quema a gran velocidad. Si en lugar de ello la atrapamos en un espacio confinado, como un tubo de bambú, la súbita producción de gases provoca una explosión. En la recámara de un arma, claro, puede impulsar una bala.

En el siglo X ya se vendían fuegos artificiales de tubos de papel llenos de pólvora para celebraciones familiares. Apenas servían para producir explosiones o, con un extremo abierto, podían correr sin rumbo impulsados por los gases de la combustión. En el siglo XIII, esta forma de entretenimiento llegó hasta Italia, quizás por la ruta de la seda (hay quien le atribuye a Marco Polo el haberlos llevado a occidente) o quizas traída por la invasión mongola de Europa bajo el mando de Ogodei, el hijo de Gengis Khan.

En Italia, en especial en el renacimiento, los fuegos artificiales empezaron a parecerse a los que vemos hoy gracias a la invención del proyectil aéreo, un recipiente lleno de explosivos que se disparaba al aire con el impulso de la pólvora, como un cohete o un avión a reacción, y vuyo contenido detonaba al alcanzar cierta altura, dando un espectáculo mucho más atractivo. Modificando los compuestos explosivos, los “maestros del fuego” consiguieron efectos cada vez más variados: fuentes, ruedas, conos, velas romanas, bombas, candelas españolas, palmeras, crisantemos y muchos más.

Pero seguían trabajando con pólvora negra, primitiva y sencilla que, cuando mucho, se producía en distintos tamaños de grano para que su combustión fuera más lenta (granos grandes) o más rápida (granos finos) y cuyos colores eran el anaranjado, producto de las chispas de la pólvora negra, y el blanco de alguna raspadura de metal.

En la década de 1830, los maestros pirotécnicos empezaron a aplicar los conocimientos de la química y añadieron a sus trabajos artesanales nuevas sustancias. El clorato de potasio fue una innovación como oxidante mejor que el nitrato de potasio, que ardía más rápido y a una temperatura más alta. A esa temperatura, se podían añadir a la pólvora sales metálicas para producir chispas de distintos colores.

Cuando vemos las explosiones de fuegos artificiales estamos viendo la energía que emiten distintos metales al ser calentados por la pólvora en un fenómeno llamado “luminiscencia”. Estos metales se utilizan en forma de sales. Así como la sal de mesa es cloruro de sodio, que es un metal explosivo en su estado elemental, la pirotecnia utiliza carbonatos, cloruros, sulfatos, nitratos y otros compuestos para sus despliegues.

El color rojo se obtiene con sales de litio, mientras que si se añaden sales de estroncio tenemos un rojo más brillante. El anaranjado es resultado del añadido de sales de calcio, mientras que el amarillo se obtiene con sales de sodio, el verde con las de bario y el azul con las de cobre. Mezclando compuestos, además, se puede crear una paleta de colores mucho más amplia. Por ejemplo, al quemar al mismo tiempo sales de estroncio y de cobre obtenemos un color morado, igual que si mezcláramos pintura roja y azul.

Otros colores se obtienen mediante incandescencia, es decir, el brillo que emiten algunas sustancias al calentarse, como el color rojo del hierro a altas temperaturas. El dorado revela la presencia de hierro, mientras que al añadir copos de magnesio, titanio o aluminio se producen chispas de color blanco azulado o plateado. El magnesio y el aluminio se pueden añadir también a otros colores para hacerlos más brillantes.

Los maestros pirotécnicos pueden controlar a voluntad la altura a la que se producirán distintas explosiones, y el tiempo entre unas y otras que puede producir atractivos efectos. El misil o proyectil que lanza los fuegos al cielo (a diferencia de los que son proyectados como surtidores desde el suelo) tiene una sección de impulso y lleva, en la parte superior, una bomba con las “estrellas” o efectos que van a exhibirse en cada caso, y que suelen ser bolas comprimidas hechas de pólvora y las distintas sustancias que determinarán cómo estallará y con qué colores. Están hechos de un material explosivo más suelto y fino y cada uno de ellos puede estallar en distintos momentos, gracias a una o más mechas retardadas, calculadas para que hagan estallar los efectos a gran altura. Un proyectil puede incluso tener varios efectos distintos, empaquetados en compartimientos independientes y que se van disparando en secuencia.

El disparo de los fuegos artificiales puede hacerse a mano, pero hoy se suele utilizar un sistema de encendido eléctrico con un tablero desde el cual se van lanzando los distintos proyectiles para que los distintos efectos se sucedan con el ritmo dramático ideal según el diseñador del espectáculo. Un acontecimiento así, con cientos y miles de kilos de explosivos, apoyado en la química y en los más cuidadosos cálculos, mantiene de todas formas su esencia artística: si la estructura es correcta, si la ciencia se ha hecho bien, incluso si se acompaña con alguna música relevante, nos irá llevando de una emoción a otra aún más intensa a lo largo de su desarrollo... hasta entusiasmarnos al máximo en la traca final... Un fin de fiesta a años luz de los primeros petardos chinos hace más de mil años.

Pirotecnia en el arte Son innumerables los cuadros que representan espectáculos pirotécnicos, el más famoso de los cuales es quizá el “Nocturno en negro y oro” del pintor estadounidense del siglo XIX James McNeill Whistler. En la música, destaca la “Música para los reales fuegos de artificio” compuesta por George Frideric Handel en 1749 para acompañar los solemnes fuegos artificiales que ordenó preparar y quemar el rey Jorge II para celebrar el final de la guerra de la sucesión austríaca.

La ciencia al servicio de la pintura

Estudiar los problemas que sufre nuestro legado artístico y cultural y hacer lo posible por conservarlo de la mejor manera también es una forma de hacer ciencia.

Retrato del Dux Giovanni_Mocenigo, pintura de Gentile Bellini,
1480, antes y después de su restauración.
(Fotos D.P.  vía Wikimedia Commons)

La pintura es un arte efímero.

Quienes tienen en su poder las grandes obras pictóricas del pasado enfrentan continuamente el desafío de defenderlas de los numerosos factores que pueden degradarlas, distorsionarlas o destruirlas de muy diversas maneras.

Bien conocido es el caso de la Capilla Sixtina pintada al fresco por Miguel Ángel entre 1508 y 1512, que acumuló durante más de 450 años el humo de las velas y de los incensarios, la humedad y el bióxido de carbono emitidos por millones de visitantes. Para quien contempló la obra maestra antes de su restauración (llevada a cabo entre 1980 y 1999), el techo era una obra maestra evidente pero oscura, amarillenta y opaca. La restauración implicó el uso de técnicas muy cuidadosas para tratar de retirar las capas de hollín, sales y otros materiales sin afectar los trazos de Miguel Ángel.

Otro fresco que ha sido imposible rescatar en su esplendor original es el pintado por Leonardo Da Vinci alrededor de 1495 en el refectorio del convento de Santa Maria delle Grazie en Milán, “La última cena”. Dado que la pintura se realizó en una pared exterior, fue afectada rápida y profundamente por la humedad.

La pintura, finalmente, no es sino la aplicación de diversos pigmentos a una superficie empleando un medio que eventualmente desaparecerá (secándose o curándose) de modo tal que los pigmentos queden adheridos permanentemente. En la pintura al fresco, el medio es el agua y los pigmentos son absorbidos por la escayola sobre la que se pinta. En la pintura al óleo, el medio es algún aceite secativo, que puede ser de linaza, de semillas de amapola, de nuez o de cártamo, y que al secarse forma una superficie dura e impermeable

Belleza en peligro

La conservación del arte echa mano de diversas disciplinas científicas precisamente por la enorme variedad de amenazas que penden sobre todo cuadro desde el momento en que se termina. Aunque, por supuesto, el daño se produce muy lentamente al paso de muchos años, lo que en su momento generó la ilusión de que las pinturas al óleo, principalmente, tenían la posibilidad de ser permanentes en su textura y colorido.

El primer enemigo de una pintura son los elementos del medio ambiente, su atmósfera y su temperatura. La superficie al óleo se contrae y expande como reacción a los cambios de temperatura, y lo hace de modo poco uniforme, por lo que este simple ciclo presente día tras día y a lo largo de las estaciones del año, es uno de los responsables de las grietas que aparecen en las pinturas al óleo. Igualmente, el exceso de humedad o la excesiva sequedad, afectan la estructura de la superficie de la pintura.

Lo mismo ocurre con el sustrato sobre el cual se ha aplicado la pintura. Los más tradicionales son tablas de madera y lienzos o telas de distintas fibras vegetales. Las tablas (como aquélla sobre la que está pintada La Gioconda de Leonardo) pueden deformarse o rajarse al paso del tiempo y como consecuencia de los factores medioambientales, además de que son susceptibles a los ataques de insectos que comen madera. La tela, en cambio, puede aflojarse y crear pliegues en presencia de altos niveles de humedad, o hacerse más tenso, provocando el desprendimiento de escamas de pintura.

El barniz con el que solían cubrirse algunos óleos puede oscurecerse al paso del tiempo adoptando una tonalidad marrón o amarillenta. Y claro, el hollín, el dióxido de carbono y otros contaminantes pueden incluso incrustarse en la pintura afectándola de modo permanente

Finalmente, la exposición al sol directo o a la luz ultravioleta puede producir alteraciones en los pigmentos, cambiando su brillo, su tono, su luminosidad. Al paso de los siglos se han cambiado diversos pigmentos para obtener mejores y más duraderos resultados. Por ejemplo, el blanco que se hacía originalmente con plomo se amarilleaba fácilmente y para el siglo XIX se había sustituido por óxido de zinc. Pero no existe el pigmento perfecto. Así como los carteles que se dejan al sol van desvaneciéndose por la luz, así lo están haciendo lentamente todos los cuadros que podemos ver en El Prado o el Louvre.

Y todo ello sin contar con los daños físicos (golpes, talladuras, caídas) que puede sufrir un cuadro en su existencia.

Éstos son los motivos por los cuales los museos tienen controles ambientales y de luz muy estrictos y en algunos casos imponen limitaciones como ver ciertas obras con una luz muy tenue, para prolongar su vida. Por ello mismo, también, todas las pinturas que tienen tanto museos como particulares son sometidas a revisiones y restauraciones periódicas que principalmente constan de repintar zonas dañadas, fortalecer la capa de pintura y limpiar la superficie. Y, en un futuro muy cercano, la limpieza se podrá hacer con rayos láser finamente ajustados para, mediante disparos precisos, eliminar el barniz y la suciedad... como se usa para eliminar tatuajes no deseados

Restauración de El Greco El Greco pintó sus primeros cuadros usando témpera de huevo sobre tablas de madera, para después preferir el óleo sobre tela, principalmente de lino. Uno de los más recientes trabajos de restauración importantes realizados por el Museo del Prado es el de “El expolio de Cristo”, un cuadro de El Greco propiedad de la Catedral de Toledo donde se recuperaron pequeñas zonas donde se había caído la pintura, se aplicaron sustancias para consolidar la superficie e impedir que se siguiera descamando y limpiando el barniz del recubrimiento para mostrar los colores, luces y sombras originales del cuadro.

Y la ciencia se hizo arte

La ciencia y el arte nunca han estado divorciados, pero quizá nunca han estado tan unidos como desde principios del siglo XX.

Pablo Picasso, el pintor
de la cuarta dimensión
(D.P. via Wikimedia Commons)

‘La crucifixión’ de Dalí, pintura de 1954 también lleva el título de ‘Corpus hypercubus’. Su Cristo está crucificado flotando ante una cruz bastante poco usual, formada por ocho cubos. Estos ocho cubos tridimensionales, plegados en una hipotética cuarta dimensión espacial serían un hipercubo o teseracto, del mismo modo en que seis cuadrados de dos dimensiones representados en papel se pueden doblar en tres dimensiones para formar un cubo. Muchos de nosotros hicimos este ejercicio en la escuela.

Por supuesto, el concepto de una cuarta dimensión espacial sale totalmente de nuestra experiencia y apenas podemos hacer ejercicios de imaginación sobre cómo se verían las cosas en ese espacio que los matemáticos definen, de modo intrigante, como una dimensión ‘perpendicular a las otras tres’.

Pero Dalí y muchos artistas de su corriente creativa, el surrealismo, y muchos otros como los cubistas, intentaron tomar los más revolucionarios conceptos de la física, las matemáticas y la ciencia en general y llevarlas a sus lienzos, cambiando para siempre la forma en que vemos el arte. Y no sólo la cuarta dimensión espacial, sino los conceptos del tiempo como cuarta dimensión del “continuo espaciotemporal” de Einstein.

Así, los relojes derretidos de Dalí en ‘La persistencia de la memoria’ y el cuadro con el nada enigmático título de ‘En busca de la cuarta dimensión’ son la representación visual del concepto del tiempo relativo einsteiniano, que cautivó al mundo: el tiempo era –es– elástico, impreciso; un año para una persona puede ser unos breves días para alguien que viaja a velocidades cercanas a la de la luz. El mundo no era lo que hasta entonces había parecido. La búsqueda de lo surreal, lo que está “por encima de la realidad” se veía validada, así fuera metafóricamente, por una nueva física y una nueva matemática que decían que había una realidad más allá, y no sólo una realidad mística o fantástica, sino tan real como la que percibíamos.

Era un gran pretexto para el arte: inspirarse en los asombros del conocimiento, utilizarlo como metáfora, como alimento para el proceso creativo, que veían como distinto o incluso opuesto a la lógica de la ciencia. En palabras del poeta y pionero del surrealismo Guillaume Apollinaire, “Los nuevos pintores no se proponen, como tampoco lo hicieron sus predecesores, ser geómetras. Pero se puede decir que la geometría es a las artes plásticas lo que la gramática es al arte del escritor. Hoy en día, los académicos ya no se limitan a las tres dimensiones de Euclides. Los pintores han sido llevados de modo muy natural, diríase que por intuición, a preocuparse por las nuevas posibilidades de la medición espacial que, en el idioma de los estudios modernos, se designan con el término cuarta dimension”.

El pintor y el matemático

El cubismo tiene una fecha precisa de nacimiento: 1907, con el óleo de Pablo Picasso ‘Les demoiselles d’Avignon’. Allí, por primera vez, un cuerpo es visto al mismo tiempo desde varias perspectivas… la mujer está de espaldas, pero vemos su rostro, o al menos parte de él, como si fuera de algún modo transparente y a la vez vista desde un ángulo totalmente nuevo.

Arthur I. Miller, profesor emérito de historia y filosofía de la ciencia del University College de Londres, contaba en un artículo de 2007 para la revista ‘New Scientist’ en celebración de los 100 años del cubismo, que esa quinta figura del revolucionario cuadro de Picasso fue objeto de literalmente cientos de bocetos, como era habitual en el artista malagueño. Pero el concepto, previo al primer boceto, era muy anterior.

Picasso, como artista, se había visto fascinado por el descubrimiento y popularización de los rayos X, que interpretaba como una prueba de que lo que se ve no es “la realidad” completa, además de los conceptos sobre distintos tipos de radiación que permeaban el universo sin que los pudiéramos ver. El espectro electromagnético demostraba que lo que podemos ver está muy limitado. Y la obligación del artista es, en todo caso, trascender lo que se ve para representar lo que se siente, lo que se vive, las emociones y las dudas.

En ese 1907, además, Picasso conoció al matemático y actuario Maurice Princet, quien se hizo parte del círculo bohemio parisino de artistas y literatos de vanguardia. Según relata Miller, en junio de 1907, cuando Picasso luchaba con la composición de su cuadro, recibió la visita de Princet, que le mostró un libro escrito por su colega matemático Esprit Jouffret, ‘Tratado elemental de la geometría de cuatro dimensiones’, que presentaba a nivel de divulgación los trabajos del matemático Henri Poincaré. Jouffret describía posibles objetos en cuatro dimensiones, como el hipercubo, y los proyectaba sobre el papel, un plano de sólo dos dimensiones.

No sabemos, pero podemos fantasear, que la idea de la cuarta dimensión espacial representó toda una epifanía para el joven pintor (tenía entonces 26 años). Ahí había todo un universo, toda una dimensión, absolutamente nueva. Podían pintarse las cosas por detrás y por delante al mismo tiempo, o como si las viéramos desde todos lados a la vez, girando a su alrededor, sumando en una sola percepción todos los fotogramas, por ejemplo, de una película que rodeara nuestro sujeto. Y los cuerpos se podían representar también al mismo tiempo por dentro y por fuera, como si fueran vistos por los rayos X. O includo representarlos en distintos momentos, como eran ayer, hace cinco meses, hoy o dentro de cuarenta años, ideas que además reforzaba el cinematógrafo que apasionaba a los vanguardistas.

A partir de ese momento, Picasso comenzaría a jugar en el arte sobre los temas del tiempo y el espacio como lo estaba haciendo, casi al mismo tiempo, Albert Einstein en Suiza, desde la trinchera de la física teórica. Sus cuadros de los años siguientes son desarrollos sobre esta visión absolutamente original. Para muchos, además, comprender esta visión “tetradimensional” del cubismo puede servir para ver, si es posible, la pintura cubista (y otras corrientes pictóricas del siglo XX) desde otra perspectiva.

Las otras fascinaciones de Dalí Además de la teoría de la relatividad y la geometría de más de tres dimensiones, no euclidiana, Salvador Dalí estuvo fascinado siempre por la ciencia y la técnica, reinterpretados a través de su peculiar visión; la energía atómica (“Idilio atómico y uranio melancólico”), la física de partículas (“Santo rodeado de tres mesones pi”), las imágenes estereoscópicas, el descubrimiento del ADN y la holografía, de la cual fue pionero. Decía Dalí: “Creo que los artistas deberían tener nociones científicas para caminar sobre otro terreno, que es el de la unidad”.