Tres especialistas locales en láser cuentan una “nueva historia” sobre ese fenómeno

Tras un extenso proceso al que estuvieron abocados durante el último año, tres investigadores argentinos especializados en la física del láser, la sigla que sintetiza el término Amplificación de Luz por Emisión Estimulación de Radiación (en inglés, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), acaban de difundir un detallado documento en el que recorren la historia de ese fenómeno. Allí, dan visibilidad a aspectos poco conocidos de su desarrollo y revalorizan la figura y los aportes de otro científico de nuestro país que con sus investigaciones “introdujo pautas fundamentales” para materializarlo: Enrique Gaviola, fallecido en 1989, quien fuera “alumno dilecto de Albert Einstein y que en 1928 realizó un trabajo teórico experimental en el que apareció por primera vez la emisión de luz láser”.

El trabajo fue elaborado por los investigadores jubilados del CONICET en el Centro de Investigaciones Ópticas (CIOp, CONICET-UNLP-CICPBA) Mario Gallardo y Mario Garavaglia y el gerente científico del Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF) Eduardo Quel, todos egresados de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP).

Todos ellos tienen más de medio siglo ligados al láser. En 1964, becado por la Autoridad Sueca para el Desarrollo Internacional (SIDA, por sus siglas en inglés), Garavaglia fue uno de los primeros argentinos en operar uno mientras se desempeñaba en la Universidad de Uppsala, Suecia. Dos años más tarde, el 20 de octubre de 1966, Gallardo –gracias a una beca de la misma institución– junto a su colega Osvaldo Andrade puso en marcha otro instrumento similar en los Laboratorios de Física de la Universidad de Lund. Aquella estructura experimental que fue base de su tesis doctoral en 1968, hoy se encuentra en el CIOp.

De Einstein a Maiman: fundamentos básicos y hazaña

La fecha de nacimiento del láser sobre la que hay coincidencia en la comunidad científica internacional es 1916, cuando el experto alemán Albert Einstein incorporó a la física los conceptos de transición y emisión estimulada de la radiación. “Ya desde muchos años atrás, los científicos tenían los conocimientos iniciales de la generación de radiación luminosa, es decir que excitando convenientemente la materia, esta devuelve en forma de luz parte de la energía recibida. Por lo tanto, en ese año se establece la fundamentación teórica del láser a través de una adecuación de la ley de radiación de Max Planck, pero conceptualmente basada sobre coeficientes de probabilidad para la absorción, emisión espontánea y emisión estimulada de radiación electromagnética”, cuenta Gallardo, y  agrega: “Debió pasar más de una década para que trabajos teóricos y experimentales dieran señales de que lo establecido por Einstein tenía rigor científico”.

En el recorrido histórico, los experto describen “los intentos no muy claros que hicieron científicos de renombre para adjudicarse el título de inventor del láser” y la lucha del norteamericano Theodore Maiman para validar su instrumento: un láser de rubí puesto en funcionamiento el 16 de mayo de 1960.

Más allá de lo que ves

“Para colocar una línea de tiempo, podemos tomar los instrumentos astronómicos creados por Galileo Galilei en el Renacimiento como inicio de nuevas y precisas observaciones”, subraya Gallardo para graficar que el ser humano “debió mirar más allá del planeta Tierra para tener la verdadera dimensión de la historia”.

En efecto, el  surgimiento del láser está muy lejos de ser producto de la acción humana, dado que su existencia se remonta a muchísimo antes de la aparición de nuestra especie y el espacio exterior es el lugar desde el cual se originan los más variados y poderosos rayos. Según detalla el especialista, la primera pista de esto llegó desde una estrella llamada Eta Carinae, ubicada a 8 mil años luz de la Tierra y cien veces más grande y varios millones de veces más luminosa que nuestro Sol, cuyas frecuentes explosiones permitieron observar que emite luz láser natural.

“Durante la década de 1830, los astrónomos observaron que aumentaba su intensidad de manera caótica, convirtiéndose en un espectáculo interestelar con erupciones colosales de su propia materia que fueron arrojadas al espacio”, describe, y agrega: “En los últimos años del siglo XX, el telescopio espacial Hubble permitió observar las emisiones luminosas provenientes del gas que emergió de Eta Carinae unos cien años después de una gran explosión y recogió información sobre las diferentes radiaciones emitidas. Al momento de la observación, el gas que escapó de la estrella a más de 165 mil kilómetros por hora se encontraba a unos 146 mil millones de kilómetros de ella. Una distancia equivalente a mil veces la que separa a la Tierra del Sol”.

“Este láser, que se encuentra dentro de la radiación emitida por la gran explosión generada hace 8 mil años, inició su camino hacia nuestro planeta cuando aquí el Homo sapiens recién comenzaba la etapa de siembra, y arribó a regiones cercanas de la Tierra en 1997, poco más de cuatro minutos después de atravesar la órbita de Marte”, detalla.

En todo hay un argentino: nueva historia del láser

Eta Carinae está rodeada por la Nebulosa del Homúnculo, descubierta y bautizada así en 1950 por el físico y astrónomo argentino Enrique Gaviola, egresado de la UNLP en 1922 con el título de agrimensor. “Podemos sugerir que aquel láser interestelar de 80 siglos atrás fue creado por la Madre Naturaleza para homenajear a Gaviola, y su generación tiene más que atisbos de su trabajo experimental publicado en 1928”.

“Replantear el camino que siguieron los acontecimientos no va a cambiar sustancialmente el suceso científico que se inició en 1960, pero sí va a dar a la historia un nuevo matiz involucrando en ella a destacados participantes”, dice Gallardo, al tiempo que resalta que Gaviola “se adelantó más de tres décadas” y pasó a constituirse en el científico “que marcó el inicio de la Era del Láser”.

La larga historia del desarrollo alcanzó un alto grado de complejidad que hoy permite a la ciencia utilizarlo en miles de aplicaciones diferentes, en campos tan variados como medicina, metalúrgica, telecomunicaciones, ingeniería civil, tecnología espacial, entre muchas otras. Para leer el documento completo de los investigadores, hacer click aquí.