Bicentenario de Fraunhofer: el científico católico que revolucionó la óptica

El Instituto alemán Fraunhofer es la mayor organización europea dedicada a la investigación aplicada y al desarrollo tecnológico, con alrededor de 30.000 empleados. Pero ¿a quién debe su nombre?

Este año celebramos el 200 aniversario de la muerte de Joseph von Fraunhofer, nacido el 6 de marzo de 1787 en Straubing, en la provincia alemana de Baviera. Fue hijo de un pulidor de vidrio de escasos recursos, que no pudo proporcionarle una educación elemental, y a los doce años era ya huérfano de ambos padres, por lo que terminó como aprendiz de un fabricante de espejos y pulidor de lentes, sin cobrar sueldo alguno y con una vida bastante dura.

En 1801 la casa donde trabajaba se derrumbó, dejándolo sepultado bajo los escombros, de donde salió vivo de milagro. El consejero de la corte bávara Joseph von Utzschneider y el rey Maximiliano I de Baviera se interesaron por él y le prestaron su apoyo, lo que le permitió iniciar una etapa de trabajo más autónomo, al tiempo que se formaba de manera autodidacta.

En 1806 le cogieron como asistente en un instituto matemático-mecánico de Baviera, donde su trabajo fue tan sobresaliente que pronto se convirtió en socio y responsable de la sección óptica del instituto. Más adelante, en 1814, se constituyó la nueva firma Utzschneider & Fraunhofer, donde nuestro protagonista asumió la dirección técnica y científica. Allí se centró en el perfeccionamiento de los métodos de fabricación del vidrio óptico, el esmerilado y pulido de lentes, y el desarrollo de procedimientos fiables para su caracterización y ensayo. El éxito de estas innovaciones fue tal que Alemania desbancó a Inglaterra como referencia principal en óptica instrumental durante las primeras décadas del siglo XIX.

Fraunhofer diseñó e inventó instrumentos de medida como el esferómetro, así como mecanismos de precisión empleados en telescopios astronómicos, como el micrómetro de tornillo y el heliómetro. No obstante, la contribución de Fraunhofer que verdaderamente quedó registrada en todos los libros de historia de la ciencia fue observar que los espectros producidos por fuentes luminosas artificiales presentan unas líneas características, y que el espectro solar también las mostraba, lo que se conoce hoy como líneas de Fraunhofer. Aunque no llegó a interpretar el origen físico de estas bandas, su identificación y clasificación sistemática marcaron un hito en la historia de la óptica y de la física moderna.

Otro ámbito muy importante suyo fue el relativo al fenómeno de la difracción. Aunque otros científicos lo habían observado con anterioridad, fue él quien lo abordó de forma sistemática en el régimen de observación a gran distancia, donde los patrones de difracción se simplifican y pueden medirse con precisión. Llegó a utilizar redes de difracción con hasta 10.000 líneas paralelas por pulgada, trazadas mediante una máquina divisora construida para ese fin. Gracias a estas redes pudo determinar las longitudes de onda de los distintos colores de la luz, sentando las bases de la espectroscopía cuantitativa.

Recibió numerosos premios. Sin embargo, a pesar de la fama que alcanzó, Fraunhofer siempre se mostró como una persona modesta. Llevó un estilo de vida austero y trabajó hasta la extenuación. Tenía un gran sentido del deber y una escasa inclinación por la vida social. Así, esa intensa carga laboral y la exposición prolongada a vapores tóxicos durante la fabricación del vidrio afectaron gravemente a su salud. Falleció prematuramente a los 39 años, en Múnich.

En cuanto a su vida religiosa, como ocurre con otros aspectos más personales de su biografía, se dispone de escasos datos explícitos. No obstante, la Catholic Encyclopedia lo describe como un cristiano “fiel y observante incluso en los detalles”, y las biografías cercanas en el tiempo coinciden en situarlo plenamente dentro del contexto católico de la Baviera de comienzos del siglo XIX. En su epitafio figura el texto Approximaverit sidera (“Acercó las estrellas”), que resume de forma concisa la trascendencia de su contribución científica.

Fraunhofer ocupa hoy un lugar central en la historia de la óptica, no solo por sus descubrimientos, sino también por haber contribuido decisivamente a establecer un nuevo estándar de precisión instrumental y de integración entre teoría, experimento y destreza técnica. Todo esto fue posible por haber tenido que hacerse un lugar en el mundo desde abajo, desde la carestía económica como aprendiz hasta alcanzar las máximas cotas en el mundo empresarial y científico. Así, su legado sigue siendo fundamental en campos como la óptica, la astronomía y la física del estado sólido, estos dos últimos en virtud de sus grandes aportes a la espectroscopía.