¿Por qué nadie ve el mismo arcoíris?

1. ¿Por qué tú y tu amigo no ven exactamente el mismo arcoíris?

Un arcoíris no cuelga de ningún sitio como un cartel. Aparece siempre en el lado opuesto al Sol, y su centro queda justo en el punto del cielo opuesto a él. Tú estás entre el Sol y ese centro, y ves la banda de colores a unos 42 grados de distancia de ese centro[1].

La consecuencia es curiosa: la astronomía lo resume diciendo que dos observadores no pueden ver exactamente el mismo arcoíris[1]. Cada persona recibe la luz de otras gotas, las que por casualidad quedan a ese ángulo respecto a sus ojos. Por eso el arcoíris se "mueve" contigo y no hay un lugar al que llegar para tocar su final, ni una olla de oro esperando allí.

Hay otro detalle: cuanto más bajo está el Sol, más alto se ve el arcoíris. Por eso las mejores horas para verlo son la mañana temprano y el final de la tarde[5].

2. ¿Qué hace una gota de lluvia con la luz del Sol?

Piensa en ella como una diminuta bola de cristal. Un rayo de sol entra por su superficie y se dobla un poco (eso se llama refracción). Luego choca contra la pared de atrás y rebota. Y al salir, se dobla otra vez[2].

La luz blanca está formada por colores con longitudes de onda ligeramente distintas, así que cada color se dobla un poquito diferente y, al terminar el viaje, los colores han quedado separados[2]. Desde tu posición, cada gota aporta al arcoíris sobre todo una parte del espectro, según el ángulo al que queda respecto a tus ojos. Millones de gotas juntas dibujan la banda: roja por fuera y azul o violeta por dentro[2].

Y una sorpresa más: el cielo dentro del arco se ve más claro que el de fuera, porque las gotas mandan luz hacia esa zona. El arcoíris no es un anillo, sino el borde de un disco de luz[5].

3. Descartes midió por qué el arco rojo aparece a unos 42 grados

En 1637, el filósofo y matemático francés René Descartes se propuso calcular el arcoíris. Para no depender de millones de gotas, hizo un experimento: llenó de agua un matraz grande, redondo y transparente, que hacía de gota gigante, y lo miró con el Sol detrás. Cuando lo colocaba en cierta posición, una parte del matraz se le aparecía completamente roja y mucho más brillante que el resto[3].

Midió el ángulo y le salieron 42 grados. Con ese dato y con cuentas de geometría explicó por qué el arco rojo aparece justo a ese ángulo[3]. Era una idea brillante: entender una tormenta entera mirando una sola gota aumentada.

Pero con los colores se quedó a medias. Descartes imaginó que la luz estaba hecha de pequeñas partículas que giran, y que el rojo aparecía cuando giraban con mucha fuerza, el amarillo con un poco menos, el verde más lento aún y el azul muy lento[3]. Como explicación del rojo a 42 grados funcionó; como explicación de los colores, no.

4. Newton mostró que la luz blanca ya contiene todos los colores

La pieza que faltaba la puso Isaac Newton. Oscureció una habitación, dejó entrar un rayo de sol por un agujero pequeño en la ventana y le puso delante un prisma de vidrio. En la pared del fondo apareció una banda de colores[4]. Descartes también había visto colores con un prisma; lo nuevo fue lo que Newton hizo después: con una lente volvió a juntar todos los colores, y la luz recuperó su blanco[4].

La conclusión, que Newton publicó en Philosophical Transactions en 1672, es que la luz blanca no es algo simple, sino una mezcla de varios colores, y que el prisma no pinta nada: solo los separa, porque cada color se dobla de manera distinta[4]. Una gota de lluvia hace lo mismo que el prisma, y por eso existe el arcoíris.

5. ¿Por qué el arco secundario tiene los colores al revés?

Si tienes suerte, por encima del arcoíris principal verás otro más tenue. Es el arco secundario. Nace cuando la luz rebota dos veces dentro de la gota en vez de una, y sale hacia los ojos a un ángulo de entre 50 y 52 grados, según la fuente[2][3]. Por eso suele verse más débil que el principal.

El truco para reconocerlo son los colores: están al revés. En el principal el rojo queda fuera; en el secundario, el rojo queda dentro y el azul fuera[2]. Descartes también lo había encontrado en su matraz: movió la posición hasta unos 52 grados y otra parte del vidrio se ponía roja, aunque menos brillante[3].

Prueba en el patio: ¿cambia el arco si cambias de lugar?

Por la mañana temprano o al final de la tarde, en un día de sol, con una manguera o una botella con atomizador (pídele permiso a un adulto para usar el agua), colócate de espaldas al Sol y rocía el aire frente a ti. Con suerte verás un arco pequeño de colores. Las gotas del rocío hacen de lluvia.

Luego prueba tres cosas: cambia de sitio, agáchate o pídele a alguien que mire desde otro lugar. ¿Les cambia el arco? Recuerda la regla: nunca mires directamente al Sol. Siempre debe quedar a tu espalda.

Fuentes

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