/ domingo 26 de abril de 2020

El Universo de Maxwell | El láser

La mayoría hemos visto la escena en el cine: el caballero Jedi armado con su espada láser, dispuesto a preservar la paz y el orden en cualquier punto de la galaxia. Desde su aparición, hace sesenta años, el láser ha cautivado la imaginación de muchas personas, en especial de los amantes de la ciencia ficción.

Aunque todo indica que su aplicación en una espada es inviable, el láser es un elemento común en nuestra vida cotidiana: lo usamos en las cajas registradoras al momento de pagar, al escuchar un disco compacto, en las cirugías, telecomunicaciones, y procesos industriales, entre otras aplicaciones.

EL MÁSER

Charles Hard Townes nació el 21 de julio de 1915, en Greenville, Carolina del Sur, Estados Unidos de América. Su padre era abogado, y poseía un rancho a las afueras de la ciudad. La casa estaba llena de libros, por lo que Townes creció entre las obras de Twain y Shakespeare, entre otros clásicos. A los 16 años ingresa a la Universidad Furman, en donde se gradúa con honores en física y lenguas modernas, en 1935.

En 1937 obtiene el grado de maestro en ciencias en la Universidad Duke, y en 1939 –a la edad de 24 años–, el doctorado en el Instituto Tecnológico de California. Ingresa a trabajar en los Laboratorios Bell, donde se interesa en el estudio y aplicación de las microondas. Townes se integró como profesor a la Universidad de Columbia en 1948, y una mañana de abril de 1951, en Washington –a donde había asistido a impartir una conferencia–, salió a dar un paseo y se sentó en una banca del parque. En ese momento comenzó a pensar en la forma de crear un haz de microondas.

Con la ayuda de varios alumnos de posgrado, construye un dispositivo al que llamó máser (acrónimo en inglés de amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación). El siguiente paso era aplicar este proceso en un haz de luz, el cual propuso junto con su cuñado, el científico Arthur L. Schawlow. En 1957, un estudiante de posgrado de la Universidad de Columbia acuñó el término láser (acrónimo en inglés de amplificación de luz por emisión estimulada de radiación).

Townes estaba siempre en busca de nuevos retos, por lo que cambiaba cada cierto tiempo de lugar de trabajo, e investigaba en distintos campos. En 1941 contrajo nupcias con Frances Brown, con quien tuvo cuatro hijas. En 1964 recibió el Premio Nobel de Física. Era un cristiano devoto, y pensaba que la ciencia y la religión son compatibles. Solía decir “la ciencia trata de entender cómo funciona el universo, mientras que la religión intenta explicar el propósito del universo. Ambas cuestiones deben estar relacionadas”. Charles Hard Townes falleció el 27 de enero de 2015, a los 99 años, en California.

EL JOVEN INGENIERO

Theodore Harold Maiman nació el 11 de julio de 1927, en Los Ángeles, California. Su padre era un ingeniero en electrónica, por lo que introdujo a Maiman en esta ciencia. Creció en Denver, ya que su padre obtuvo un empleo en esa ciudad. A los 12 años comenzó a trabajar en un taller de reparaciones, y a los 17 años –en contra de la voluntad de sus padres– se enlistó en el ejército, con el fin de pelear en la Segunda Guerra Mundial, y fue aceptado en el programa de entrenamiento de radar y telecomunicaciones.

Al finalizar la guerra, ingresa a la Universidad de Colorado, y posteriormente estudia la maestría y el doctorado en la Universidad de Stanford, en la que presenta su tesis doctoral en 1955. Maiman se consideraba un investigador demasiado práctico para dedicarse a la vida académica, por lo que busca un empleo en la industria.

Ingresa a los Laboratorios Hughes, en Culver City, California, en el recién creado departamento de física atómica. Su primer trabajo consistió en mejorar las características de un máser que tenía el laboratorio, labor que cumple perfectamente al hacerlo mucho más compacto, ligero, barato, y estable en su operación.

LA LUZ FANTÁSTICA

A raíz del desarrollo del máser, su aplicación a un haz de luz había desatado una carrera entre distintos laboratorios y grupos de investigación en los Estados Unidos. En esta carrera por desarrollar el primer láser todos los grupos contaron con millones de dólares de presupuesto, así como con los científicos más capacitados.

Sin embargo, a Maiman su jefe sólo le asignó –a regañadientes y con escepticismo– cincuenta mil dólares, un estudiante de maestría, Irnee D'Haenens, como asistente de medio tiempo, y un plazo de nueve meses para desarrollar el láser. A pesar de todo esto, el 16 de mayo de 1960, Maiman y D'Haenens encendieron su prototipo basado en un tubo con un rubí, y vieron proyectarse en la pared un haz de luz coherente roja.

Maiman reportó su invento en un artículo que envió a la revista Physical Review, pero fue rechazado, por lo que lo mandó a la prestigiada revista Nature, donde los editores sí vieron el impacto de dicho invento y lo publicaron.

Recibió una gran cantidad de premios y reconocimientos durante su vida; aunque fue nominado tres veces al Premio Nobel, nunca lo obtuvo. Formó un matrimonio de 23 años con Kathleen, a quien conoció en un vuelo después de ser inducido al salón de la fama de inventores en Estados Unidos, en 1984. Theodore Harold Maiman falleció el 5 de mayo de 2007, en Vancouver, Canadá.

EL LEGADO

El desarrollo del láser también desató una serie de batallas legales por las patentes, las cuales duraron décadas. Posteriormente, gran cantidad de científicos han trabajado en sus mejoras y aplicaciones. Una decena de científicos han recibido el Premio Nobel por investigaciones relacionadas con el láser.

De acuerdo a los especialistas, el láser es una solución en busca de problemas, y se utiliza en múltiples aplicaciones como astronomía, medicina, procesamiento de materiales, cirugías, telecomunicaciones, sistemas de escáner, e incluso en mecánica cuántica. Dejemos aquí el reconocimiento para los dos principales científicos que consiguieron desarrollar este invento que usamos todos los días (y nos permite soñar con aplicaciones futuras para preservar la paz en el Universo).

rodolfoechavarria@eluniversodemaxwell.com

Maiman reportó su invento en un artículo que envió a la revista Physical Review, pero fue rechazado, por lo que lo mandó a la prestigiada revista Nature

La mayoría hemos visto la escena en el cine: el caballero Jedi armado con su espada láser, dispuesto a preservar la paz y el orden en cualquier punto de la galaxia. Desde su aparición, hace sesenta años, el láser ha cautivado la imaginación de muchas personas, en especial de los amantes de la ciencia ficción.

Aunque todo indica que su aplicación en una espada es inviable, el láser es un elemento común en nuestra vida cotidiana: lo usamos en las cajas registradoras al momento de pagar, al escuchar un disco compacto, en las cirugías, telecomunicaciones, y procesos industriales, entre otras aplicaciones.

EL MÁSER

Charles Hard Townes nació el 21 de julio de 1915, en Greenville, Carolina del Sur, Estados Unidos de América. Su padre era abogado, y poseía un rancho a las afueras de la ciudad. La casa estaba llena de libros, por lo que Townes creció entre las obras de Twain y Shakespeare, entre otros clásicos. A los 16 años ingresa a la Universidad Furman, en donde se gradúa con honores en física y lenguas modernas, en 1935.

En 1937 obtiene el grado de maestro en ciencias en la Universidad Duke, y en 1939 –a la edad de 24 años–, el doctorado en el Instituto Tecnológico de California. Ingresa a trabajar en los Laboratorios Bell, donde se interesa en el estudio y aplicación de las microondas. Townes se integró como profesor a la Universidad de Columbia en 1948, y una mañana de abril de 1951, en Washington –a donde había asistido a impartir una conferencia–, salió a dar un paseo y se sentó en una banca del parque. En ese momento comenzó a pensar en la forma de crear un haz de microondas.

Con la ayuda de varios alumnos de posgrado, construye un dispositivo al que llamó máser (acrónimo en inglés de amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación). El siguiente paso era aplicar este proceso en un haz de luz, el cual propuso junto con su cuñado, el científico Arthur L. Schawlow. En 1957, un estudiante de posgrado de la Universidad de Columbia acuñó el término láser (acrónimo en inglés de amplificación de luz por emisión estimulada de radiación).

Townes estaba siempre en busca de nuevos retos, por lo que cambiaba cada cierto tiempo de lugar de trabajo, e investigaba en distintos campos. En 1941 contrajo nupcias con Frances Brown, con quien tuvo cuatro hijas. En 1964 recibió el Premio Nobel de Física. Era un cristiano devoto, y pensaba que la ciencia y la religión son compatibles. Solía decir “la ciencia trata de entender cómo funciona el universo, mientras que la religión intenta explicar el propósito del universo. Ambas cuestiones deben estar relacionadas”. Charles Hard Townes falleció el 27 de enero de 2015, a los 99 años, en California.

EL JOVEN INGENIERO

Theodore Harold Maiman nació el 11 de julio de 1927, en Los Ángeles, California. Su padre era un ingeniero en electrónica, por lo que introdujo a Maiman en esta ciencia. Creció en Denver, ya que su padre obtuvo un empleo en esa ciudad. A los 12 años comenzó a trabajar en un taller de reparaciones, y a los 17 años –en contra de la voluntad de sus padres– se enlistó en el ejército, con el fin de pelear en la Segunda Guerra Mundial, y fue aceptado en el programa de entrenamiento de radar y telecomunicaciones.

Al finalizar la guerra, ingresa a la Universidad de Colorado, y posteriormente estudia la maestría y el doctorado en la Universidad de Stanford, en la que presenta su tesis doctoral en 1955. Maiman se consideraba un investigador demasiado práctico para dedicarse a la vida académica, por lo que busca un empleo en la industria.

Ingresa a los Laboratorios Hughes, en Culver City, California, en el recién creado departamento de física atómica. Su primer trabajo consistió en mejorar las características de un máser que tenía el laboratorio, labor que cumple perfectamente al hacerlo mucho más compacto, ligero, barato, y estable en su operación.

LA LUZ FANTÁSTICA

A raíz del desarrollo del máser, su aplicación a un haz de luz había desatado una carrera entre distintos laboratorios y grupos de investigación en los Estados Unidos. En esta carrera por desarrollar el primer láser todos los grupos contaron con millones de dólares de presupuesto, así como con los científicos más capacitados.

Sin embargo, a Maiman su jefe sólo le asignó –a regañadientes y con escepticismo– cincuenta mil dólares, un estudiante de maestría, Irnee D'Haenens, como asistente de medio tiempo, y un plazo de nueve meses para desarrollar el láser. A pesar de todo esto, el 16 de mayo de 1960, Maiman y D'Haenens encendieron su prototipo basado en un tubo con un rubí, y vieron proyectarse en la pared un haz de luz coherente roja.

Maiman reportó su invento en un artículo que envió a la revista Physical Review, pero fue rechazado, por lo que lo mandó a la prestigiada revista Nature, donde los editores sí vieron el impacto de dicho invento y lo publicaron.

Recibió una gran cantidad de premios y reconocimientos durante su vida; aunque fue nominado tres veces al Premio Nobel, nunca lo obtuvo. Formó un matrimonio de 23 años con Kathleen, a quien conoció en un vuelo después de ser inducido al salón de la fama de inventores en Estados Unidos, en 1984. Theodore Harold Maiman falleció el 5 de mayo de 2007, en Vancouver, Canadá.

EL LEGADO

El desarrollo del láser también desató una serie de batallas legales por las patentes, las cuales duraron décadas. Posteriormente, gran cantidad de científicos han trabajado en sus mejoras y aplicaciones. Una decena de científicos han recibido el Premio Nobel por investigaciones relacionadas con el láser.

De acuerdo a los especialistas, el láser es una solución en busca de problemas, y se utiliza en múltiples aplicaciones como astronomía, medicina, procesamiento de materiales, cirugías, telecomunicaciones, sistemas de escáner, e incluso en mecánica cuántica. Dejemos aquí el reconocimiento para los dos principales científicos que consiguieron desarrollar este invento que usamos todos los días (y nos permite soñar con aplicaciones futuras para preservar la paz en el Universo).

rodolfoechavarria@eluniversodemaxwell.com

Maiman reportó su invento en un artículo que envió a la revista Physical Review, pero fue rechazado, por lo que lo mandó a la prestigiada revista Nature