SD. «Aquella mañana frente al pelotón de fusilamiento, el coronel Aureliano Buendía habría de recordar la mañana en que su padre lo llevó a conocer el hielo», cito de memoria las primeras líneas de Cien años de soledad, de Gabriel García Márquez.
Así mismo, una mañana de verano, en Moscú, para nada de la mano de mi padre, me llevaron a conocer el láser. Nikolai Guennadevich Básov, premio Nobel de Física en 1964, tenía apenas 56 años de edad y ya era el padre del rayo láser junto a Nikolai Pròjorov y a Charles Hard Townes. A la sazón Básov era más joven que lo que soy ahora. Este 14 de diciembre del 2018 hubiese cumplido 96 años de edad.
La instalación donde trabajaba el científico era enorme, de concreto y revestida de pequeñas losas de color blanco, magníficas para camuflarse desde el aire en medio de la nieve. Básov andaba vestido con una bata blanca como las que usan los médicos.
Fue muy amable y nos explicó en qué consistía el rayo láser (acrónimo de ‘light amplification by stimulated emission of radiation’, lo que significa ‘amplificación de luz por emisión estimulada de radiación’).
Del encuentro, hace 40 años, me queda el recuerdo del momento en que, para demostrar la potencia del rayo láser, tomó una cuchilla rusa tipo Gillette, nos la pasó de mano en mano para que viéramos que no tenía ningún orificio, y luego la colocó en una especie de tornillo de mesa o mordaza de banco, a cierta distancia de donde se encontraba un aparato lo más parecido a un pequeño torno de banco. Emitió brevemente un haz de luz y luego nos enseñó en un microscopio la Gillette rusa perfectamente perforada por un diminuto hueco.
Para entonces el rayo láser ya era un jovencito de unos 20 años de edad, y tanto los rusos como los norteamericanos con Charles Hard Townes a la cabeza ya iban mucho más lejos que lo que nos estaba mostrando Básov en aquel encuentro con un pequeño grupo de estudiantes cubanos en la desaparecida Unión Soviética. Como por ejemplo, en la fusión nuclear por láser y la generación de antimateria a partir del vacío con ayuda del fuerte campo de láser.
Cuarenta años después, el ámbito del empleo del láser es muy amplio. Se usan en la cirugía y en los sistemas de diagnóstico con láser, se utilizan para soldar y cortar materiales, en la metrología, química, industria militar, y por supuesto en los estudios de la Tierra y el cosmos.
Sin Básov, Prójorov y Townes, los físicos norteamericanos Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne, no hubiesen ganado el Premio Nobel de Física el 3 de octubre de 2017 gracias a sus «decisivas contribuciones al detector LIGO y a la observación de las ondas gravitacionales».
El pasado mes de julio, ANdréi Kuznetsóv, director interino del Instituto de Tecnologías de Láser y Plasma de la MEPhI (Instituto LaPlas), expresó a la revista Sputnik que el desarrollo de la ciencia sobre láseres «permitirá crear, en un futuro, el reloj que se atrasa un microsegundo en toda la vida del universo y reacciona ante cualquier cambio de gravitación».
«¿Para qué sirve? Resulta que al aprender a medir el tiempo con tanta precisión, podemos medir los cambios locales del campo gravitacional de la Tierra, lo cual, a su vez, ayuda a encontrar los yacimientos de recursos naturales. El campo gravitacional depende de la densidad. Por eso, cuando cambia la densidad de la roca debido a que existe, por ejemplo, un depósito petrolífero en este lugar, afectará el campo gravitacional. De esta manera, con la ayuda del reloj podremos descubrir los yacimientos de petróleo, gas, metales pesados, tierras raras y hasta crear mapas gravitacionales que usarán buques subterráneos», manifestó entonces el científico.
Láser de alta frecuencia
Esta semana la revista Nature Photonic ha dado a conocer una investigación internacional donde colaboran científicos españoles y norteamericanos, que lidera el Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica de la Universidad de Salamanca (ALF-USAL) que ha permitido generar un nuevo tipo de luz láser de alta frecuencia. Ellos han creado un haz láser que mezcla dos propiedades, en el rango cercano a los rayos X: el momento angular orbital o vorticidad –que refleja el giro que lleva el haz luz, como en un remolino– y la polarización –o dirección de oscilación de las ondas que componen el haz de luz–, lo que puede dar paso a nuevas aplicaciones en el campo de los materiales y de las telecomunicaciones, dice la publicación.
Carlos Hernández García explicó que la investigación ha contado con los investigadores Laura Rego, Julio San Román y Luis Plaja, que se han encargado de las simulaciones teóricas, mientras que los experimentos reales se han llevado a cabo en la Universidad de Colorado en Boulder.
Los físicos españoles y estadounidenses colaboran en el control de las propiedades de estos haces láser de rayos X coherentes, que se emiten en tiempos de attosegundo, la trillonésima parte de un segundo.
Ya en 2016 pudieron generar esta radiación en forma de vórtices de luz, haces de luz que giran, con gran impacto internacional. Han trabajado en la polarización de la luz. Y hace unos meses consiguieron generar por primera vez estos haces con polarización circular.
“Ahora hemos ido un paso más allá y por primera vez hemos generado este tipo de haces de alta frecuencia que tienen tanto polarización como vorticidad’ controladas”, manifestó Hernández García.
Es interesante saber que los vórtices de luz ya se comienzan a utilizar para codificar y transmitir información de una nueva forma.
Tampoco sin Básov, Prójorov y Hard Townes, este año no les hubiese sido adjudicado el Premio Nobel de Física a Gérard Mourou, Arthur Ashkin y Donna Strickland, por sus inventos en la física de los láseres.
Alfonso Quiñones (Cuba, 1959). Periodista, poeta, culturólogo, productor de cine y del programa de TV Confabulaciones. Productor y co-guionista del filme Dossier de ausencias (2020), productor, co-guionista y co-director de El Rey del Merengue (en producción, 2020).
