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Servicio Informativo Iberoamericano
Septiembre 1999

Colombia

¿Qué hacer para que no nos parta un rayo?

Convénzase de que a Benjamín Franklin nunca le cayó un rayo o si no lo hubiera matado. Conozca las principales precauciones para evitar los rayos. ¿Sabía que cuando un rayo cae a tierra, otros dos suben, uno desde la tierra a la nube y otro desde la nube hacia la ionósfera? Descubra cuánto sabían los mayas sobre los rayos. Aprenda qué es un rayo y qué se está haciendo en Colombia para estudiarlos y disminuir sus efectos, en un avance que -según los expertos- es de vanguardia mundial y beneficiará a todos los habitantes del planeta.

Horacio Torres, al centro y en el extremo de la mesa, con su grupo de investigadores, conforman un equipo de trabajo líder mundial en el estudio de los rayos.

Por Gustavo Riveros, Corresponsal del Servicio Informativo Iberoamericano de la OEI, Bogotá, Colombia.-

Un rayo cayó sobre un rebaño de vacas y mató a varias de ellas en Samaná, municipio colombiano ubicado a 450 kilómetros de Bogotá. Los campesinos no se sorprendieron por lo que parecía un paisaje del pintor Fernando Botero, saturado por vacas hinchadas cuyos ojos desorbitados mostraban la tranquilidad de una muerte imprevista.

Los hombres mayores tomaron sus machetes y cuchillos e iniciaron el corte de la carne. Los pequeños corrían a avisar a otras personas. Estos campesinos tampoco se habrían sorprendido si el muerto o los muertos hubieran sido una o varias personas, ya que en esta zona se registra una de las mayores actividades de rayos en el mundo, de acuerdo con Horacio Torres Sánchez, director del Programa de Investigación en Adquisición y Análisis de Señales Electromagnéticas y Metereológicas, Paas.

Cada día caen sobre la tierra ocho millones de rayos (cien por segundo), los cuales se concentran en tres zonas principales: Suramérica Tropical, Centro de Africa y Sureste Asiático, en el área continental de estas tres zonas. Los perjuicios que causan aún no se pueden medir, pero basta señalar que durante los últimos veinte años, por acción de los rayos han muerto en Estados Unidos dos mil personas (cien personas por año), según revela Horacio Torres.

Gracias a este experto mundial en descargas eléctricas atmosféricas y al esfuerzo de su grupo de trabajo por casi diez años, Colombia posee un mapa nacional que indica la actividad de rayos y que sirve para que quienes instalan equipos eléctricos, líneas de transmisión y antenas de comunicaciones, puedan tomar las medidas preventivas adecuadas.

Según un estimado global, el país pierde cerca de cincuenta millones de dólares al año por causa de los rayos, pero no se tienen estadísticas del número de muertos, a pesar de que en la Serranía de San Lucas, cerca al municipio de El Bagre, departamento de Antioquia, se registra la mayor actividad mundial de rayos, seguida de cerca por la ya mencionada zona de Samaná, donde -según la última medición efectuada en abril de 1997- se registraron veinte muertos ese mes, lo que indica que Colombia es uno de los países donde es más posible que a uno lo parta un rayo.

Torres Sánchez y su equipo adelantan un trabajo que, según revistas científicas internacionales, es de punta en el mundo, con la medición de siete de los veinte parámetros relativos a los rayos tomada en seis antenas instaladas en todo el país, conformando la Red Colombiana de Medición y Localización de Rayos (Recma), en un avance que conjuga esfuerzos de la Universidad Nacional de Colombia, Colciencias, Interconexión Eléctrica S.A. ISA y Empresas Públicas de Medellín.

Además, Horacio Torres avanza en el diseño de una Norma Técnica de Protección contra Rayos, cuyo cumplimiento garantizará la preservación de las personas y los semovientes (como vacas), así como el buen estado de equipos y sistemas basados en microelectrónica (computadores, televisores o equipos de comunicación). Este trabajo servirá para todos los países, pues se está realizando en donde hay mayor actividad de rayos en el mundo.

Gracias a esta Red, se determinó que en los meses de julio y agosto se intensifica la actividad de rayos en la región Norte (Costa Caribe), en enero y febrero en la región sur (Amazonas) y en abril, mayo, octubre y noviembre se intensifican los rayos en el centro del país, donde está Bogotá.

Las zonas más críticas en Colombia a lo largo de todo el año son: Antioquia, Piedemonte Llanero, Magdalena Medio y Sierra Nevada de Santa Marta. En el mundo la más alta actividad de rayos se encuentra en la zona ecuatorial continental.

¿Cómo protegerse de un rayo?

Si hay tormenta y usted está bajo ella, protégase de los rayos en automóviles y otros vehículos cerrados con carrocería metálica, edificaciones bajas que no sean iglesias ni torres o que tengan puntos sobresalientes, diríjase a refugios subterráneos, contenedores totalmente metálicos y viviendas o edificaciones con sistemas de protección contra rayos.

Si debe permanecer en la zona de tormenta, busque las áreas, los refugios y las edificaciones más bajas, evite refugios elevados, o busque zonas pobladas de árboles, evitando los árboles aislados. Si se encuentra aislado o lejos de refugios, no se acueste sobre el suelo, junte sus pies, no coloque las manos sobre el suelo, y adopte la posición de cuclillas.

Cuando se presenta una tormenta eléctrica, por precaución aléjese de terrenos deportivos o de campos abiertos, evite la cercanía a líneas de transmisión eléctrica, cables aéreos, vías de ferrocarril, tendederos de ropa, cercas ganaderas y mallas eslabonadas y, por supuesto, huya de torres metálicas de comunicaciones, de alta tensión o de perforación.

Los sitios que ofrecen poca o ninguna protección contra los rayos son las tiendas de campaña (carpas) o refugios temporales en zonas despobladas, los vehículos descubiertos o no metálicos, y las edificaciones alejadas de otras viviendas.

¿Cómo y por qué se producen rayos?

De acuerdo con Horacio Torres, el rayo se produce así: Cuando llueve sobre la superficie terrestre, se produce evaporación natural (causada por el fenómeno de la convección), llevando hacia arriba gotas de agua, es decir, H2O. Mientras tanto, a una altura de 2,5 a 3 kilómetros donde la temperatura es de 15 a 20 grados centígrados bajo cero, se producen partículas de hielo que caen por gravedad y que chocan con las gotas de agua que suben por la evaporación. Estas fricciones y colisiones producen separación de cargas eléctricas (disociación), y se genera un campo eléctrico, es decir, fuerzas que se ejercen entre cargas, hasta que llega el momento en que se dan transferencias de cargas, conocidas como rayos.

Se puede definir el rayo como una transferencia de carga entre la nube y la tierra y entre la tierra y la nube, que también se puede dar dentro de una nube, o entre nubes, o de la nube hacia la ionósfera, fenómeno este último descubierto hace menos de diez años por la Nasa. Esto quiere decir que al mismo tiempo que un rayo comienza a bajar, hay otro rayo que comienza a subir desde la nube, el cual es conocido como "chorro azul" por su color. Se calcula que estos rayos suben de 80 a 90 kilómetros, con un diámetro superior a 10 kilómetros, y cuando están arriba, se dispersan como una fuente, tomando el color rojo, por lo que se conocen con el nombre de "dispersión roja".

Lo que hoy se conoce científicamente como rayo nube-tierra tierra-nube se debe a que cuando el rayo que baja de la nube está muy cerca de llegar a la tierra (a unos cien metros), se produce un rayo de la tierra hacia la nube, tal como sucede al frotar una peinilla y acercarla a unos pedazos de papel que suben hacia la peinilla antes de que ésta llegue a ellos. El investigador advierte que una persona puede producir rayos hacia arriba si está muy cerca de un rayo que baja. En el encuentro entre el rayo que baja hacia la tierra y el que sube desde la tierra se produce un choque térmico, causado por un fenómeno de plasma, es decir, una alta temperatura (que puede llegar a 30.000 grados centígrados) durante la cual se ioniza complemente el aire.

Además de los rayos nube-tierra y tierra-nube, cuando el rayo comienza a bajar de la nube hacia la tierra, simultáneamente otro rayo sube de la nube hacia la ionósfera (chorro azul y luego dispersión roja), lo que muestra qué pocos sabemos de los rayos, ya que simplemente observamos un relámpago y escuchamos un trueno, y creemos que sólo eso sucede.

Hoy el rayo, dada su complejidad, se puede medir con 20 parámetros aproximadamente. Algunos de estos parámetros son: número de días tormentosos año, densidad de rayos a tierra, magnitud de la corriente, forma de onda, polaridad, multiplicidad, corriente de retorno, impedancia del canal, y otros cuyo entendimiento está fuera del alcance de esta nota, pero siete de los cuales son medidos en Colombia por la Red Colombiana de Medición y Localización de Rayos (Recma).

Historia del conocimiento científico sobre el rayo

De acuerdo con el relato de Horacio Torres, todas las culturas humanas estudiaron y temieron a los rayos, pero el conocimiento científico de ellos sólo inició hacia 1720, cuando se realizó un experimento en Leyden (Holanda) que se convirtió en el punto de partida para muchas de las interpretaciones del rayo.

El Conde de Moschenbroeck tomó una botella y la llenó de agua. Dentro de la botella puso un conductor (hierro) y en el otro extremo comenzó a generar electricidad con una bola de cristal que puso a rotar (la fricción separa cargas). Andreas, ayudante del Conde, tenía la botella de agua en la mano, y cuando el conde generó electricidad rotando el cristal, se produjo un "fuego eléctrico" hacia la mano de Andreas, es decir, un rayo.

El experimento se popularizó, llegando incluso a tener aplicaciones insólitas como la del Niño Pordiosero de Leipsith (Alemania) que fue atado con cintas de seda (material aislante) y sobre él se aplicaron descargas eléctricas para conocer la magnitud del fenómeno. También idearon un experimento llamado el Beso Eléctrico. Se aplicaba electricidad a una mujer parada sobre un banquillo, con lo que quedaba cargada eléctricamente. Si un muchacho le daba un beso, el dolor era terrible, teniendo en cuenta que los labios son partes muy sensibles del cuerpo humano.

En 1750 se creó la Escuela de Electricistas, grupos de investigadores que hacían numerosos experimentos con el Jarrón de Leyden, produciendo fenómenos que no sabían cómo interpretar, aunque conocían la diferencia entre conducir y aislar, y que el vidrio aisla. Ellos no sabían que había cargas (sólo se conocieron a finales de 1800 y principios de 1900), pero conocían bastante sobre los fluidos y en consecuencia llamaron a la electricidad "fluido eléctrico".

Franklin, un viejo con buena suerte

El gran aporte de Benjamín Franklin fue proponer y explicar que un rayo obedece al mismo fenómeno presentado en el Jarrón de Leyden. Franklin pensó que al elevar una cometa que interceptara un rayo, éste debía bajar por el hilo conductor de la cometa hasta una llave metálica, y de ella a tierra. Si esto sucedía así, entonces el fenómeno del rayo era igual al de un fluido eléctrico en laboratorio, es decir, a la descarga producida en un Jarrón de Leyden.

Lo que propuso Franklin fue, traer la naturaleza al laboratorio, como lo hacemos hoy con el ánimo de modelar los fenómenos que estudiamos. Lo cierto es que a Franklin no le cayó ningún rayo, pues si así hubiera sucedido, Franklin hubiera muerto en ese momento.

Lo que seguramente sucedió fue que, estando en zona de tormenta, donde seguramente llovía, el hilo de la comenta aumentó su conductividad y, dado que había alguien (Franklin) en el piso, se produjo un campo eléctrico (fuerzas sobre cargas), y saltó un "arco eléctrico" entre la llave metálica y los nudillos de la mano con la que tenía el hilo. Pero definitivamente no cayó un rayo, o lo hubiera matado sin duda.

Por cierto, explica Torres Sánchez, Franklin nunca dijo que le había caído un rayo sino que describió la descarga hacia su mano, lo que es diferente. Otro aporte importantísimo de Franklin fue la explicación que dio al fenómeno y que aún es válida. Franklin dijo: "la naturaleza está en equilibrio, pero cuando se frota un material con otro, entonces un material queda en exceso de fluido eléctrico y el otro queda en defecto, es decir, se genera un fluido positivo y otro negativo". Muchos años después al fluido negativo se le llamó carga negativa o electrón y al fluido positivo carga positiva o protón.

Lo maravilloso de Franklin fue que planteó desde entonces el principio universal de conservación de energía. "La energía no se crea, no se destruye, sólo se transforma". Franklin propuso muchos experimentos que cuando se analizan a la luz de la ciencia de hoy, los investigadores afirman: "el viejo Franklin era de una suerte increíble". Por ejemplo, asegura Horacio Torres, Franklin metió a su casa el pararrayos que inventó y lo dejaba al lado de su escritorio. Por fortuna hoy se sabe que nunca le cayó un rayo, porque donde le caiga, lo hubiera matado.

A partir de 1750 pasaron más de ciento cincuenta años sin avances significativos en la interpretación de los rayos. La razón: estaba explicado lo fundamental y de ahí en adelante había que entrar a medir, para lo cual se requerían equipos supremamente rápidos, ya que el fenómeno del rayo se produce en tiempos muy cortos (microsegundos), que el ojo humano no alcanza a percibir. Las personas perciben el relámpago, pero se presentan variados fenómenos que además de medirse, se deben registrar y guardar.

La investigación avanzó con la invención del daguerrotipo, la fotografía y numerosos equipos de medición. En 1920 un físico inglés de apellido Wilson, con base en una serie de mediciones, plantea esta hipótesis: "entre la superficie de la tierra y la ionósfera (a cien kilómetros de altura) existe una diferencia de potencial (un voltaje) del orden de 250.000 voltios". La pregunta es: ¿quién genera esos 250.000 voltios? Y la respuestas es: los rayos.

Hoy se sabe que esa diferencia de potencial no son 250.000 voltios sino 249.900 voltios, que varían poco con la latitud (Wilson era otro viejo maravilloso como Franklin, opina Torres). Wilson planteó entonces la teoría del Circuito Eléctrico Global, es decir, un generador de voltaje, resistencias y corrientes. Pero luego el señor Whaipple, uno de los discípulos de Wilson, planteó el siguiente colorario: "existe una diferencia de potencial debida a los rayos, pero no está uniformemente distribuida alrededor del globo terráqueo, sino que está concentrada en las tres zonas de convección profunda tropical, Suramérica Tropical, Centro de Africa y Sureste Asiático. La mayor actividad de rayos está en zona continental y no en zona marítima". Horacio Torres afirma que comprobar lo anterior era muy difícil y solamente se logró en el año 1977 con mediciones de satélite.

El rayo como origen de la vida

En 1950 un investigador de la Universidad de Cornell, con base en sus experimentos, planteó la siguiente hipótesis: "el origen de la vida en la Tierra se dio por una mezcla de gases primitivos, como metanos, sometidos a rayos que activaron una reacción química, la cual al cabo de unos momentos dio como resultado ácido ribonucleico, es decir, manifestaciones básicas de vida". Y en efecto, esto sucedió.

Lo curioso, afirma Horacio Torres, es que los indios precolombinos de América ya lo sabían. Si se toma el Popol-Vuh, y se lee sobre el origen de la vida, la explicación es idéntica en otro lenguaje, donde los dioses del relámpago, el rayo y el trueno recibieron la misión de crear la vida, de acuerdo con los mayas.

Y es que el rayo es el fenómeno meteorológico más estudiado, interpretado y temido en la historia de la humanidad. Cada cultura tiene una representación del rayo, dependiendo de cuánto avance poseyeron de la interpretación y la observación del fenómeno.

La cultura acadia, en Mesopotamia, representaba el rayo con una diosa montada sobre un guardián alado en una carroza y detrás alguien con una fusta mandando rayos. En la cultura china es la diosa Tien con espejos que representan los relámpagos. La Diosa tiene una burocracia en la cual hay cinco ministros, entre los cuales está el ministro de las tormentas llamado Lei Su, quien a su vez tiene sus asesores, uno de los cuales es Lei Cun, es decir, contador de rayos. Uno se pregunta por qué tanto personaje si pudieran haber dicho este es el dios o diosa del rayo y pare de contar, lo que sugfiere que conocían los diversos tipos de fenómenos que se presentan cuando cae un rayo. En esas interpretaciones lo que hoy llamamos ciencia, energía lumínica (relámpago), energía audible (trueno), era interpretado desde la mitología de cada cultura.

En las culturas griega y romana tenían a Zeus y Júpiter, en la cultura nórdica a Thor, quien desde su carrosa tronadora -empujada por dos cabras- lanzaba un martillo que se le devolvía como un bumerang, lo que hace suponer que conocían el hecho (hasta hace poco descubierto) de que el rayo cuando se produce de la nube hacia la tierra, se produce otro rayo de la tierra hacia la nube.

En inglés moderno el jueves es el Thursday, día dedicado a Thor, el dios de los rayos. En italiano es Juvedi al igual que en español es Jueves, es decir, días dedicados a Júpiter, dios de los rayos. Hasta en el billete de un dólar de los Estados Unidos su águila tiene rayos en las patas.

Los mayas fueron una de las culturas más avanzadas porque, además de sus dioses, llegaron a interpretar con numerosos personajes (llamados chacs) muchos de los fenómenos que hoy conocemos, ya que para ellos había chacs que viajaban entre nubes, de nube a tierra y de tierra a nube.

En la cultura inca el dios de los rayos se llama Ilyapa, ataviado con un vestido de lentejuelas que daban muchos visos de luces (relámpagos) con una onda que lanzaba con gritos (truenos) diferenciando así la energía lumínica de la audible. Cuando llegaron los españoles a América prohibieron a los indígenas que llamaron al rayo Ilyapa y les obligaron a llamarlo Santiago, que en España era un grito de guerra.

En el santerismo cubano se combinan a Changó, el dios del rayo de la cultura africana, con Santa Bárbara, la santa de las tormentas. Tal vez todos escuchamos la conocida canción que dice: "Santa Bárbara bendita, para ti surge mi vida y con emoción sentida, a ti dedico mi vida… que viva Changó, que viva Changó, que viva Changó señores…"

¿Por qué Santa Bárbara protege en las tormentas?

En el Siglo XIV, en Turquía (donde este año ocurrió la gran tragedia ocasionada por un temblor) vivía un politeísta muy adinerado y fundamentalista que tenía una hija de catorce años de edad, quien se convirtió al catolicismo y, para explicar la Trinidad Divina, mandó construir tres ventanas en la habitación del castillo donde vivía. Ella afirmaba que, aunque había tres ventanas, la luz era una sola, haciendo referencia a la Trinidad de un solo Dios, lo que despertó la ira de su padre, quien la castigó para que desistiera, pero ella no cedió. Decidió entonces ejecutarla, pero antes ordenó al verdugo cercenarle un seno, como último castigo antes de la muerte. A pesar del castigo, la joven no desistió de sus ideas y cuando la iban a ejecutar, cayó una tormenta y un rayo mató a su padre y al verdugo. Esta niña fue Santa Bárbara y es hoy, por la influencia europea en América, la santa de las tormentas.

Vale la pena recordar que en la Bogotá del Siglo XVI llegó a uno de sus barrios un nuevo sacerdote que se opuso a la procesión del cuatro de diciembre, día de la fiesta de Santa Bárbara, pero cayó un rayo en la Sacristía, hecho que fue interpretado como un castigo.

En acto de reconciliación, el sacerdote construyó una iglesia que aún lleva el nombre de Santa Bárbara, al igual que el barrio que la rodea, ubicado muy cerca al barrio La Candelaria, donde está el centro histórico de la ciudad.

En la Sabana de Bogotá, hace más de cien años la sabiduría popular bautizó la zona de Torca, hacia el norte, como "Cielo Roto" debido a su muy alta actividad de rayos (hecho hoy comprobado científicamente), y a la zona occidental de la ciudad la llamó "Techo" como metáfora de la zona donde caen menos rayos (lo que también se demostró).

Por lo pronto, por favor Santa Bárbara Bendita, bríndanos tu santa protección, no sea que nos parta un rayo.

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