Con su ayuda, los laboratorios generan flujos de energía de una potencia equiparable a una explosión nuclear y enfrían el medio hasta temperaturas ultrabajas. El invento del láser tiene tanta importancia que los trabajos que lo propiciaron les valieron a sus autores el Premio Nobel. Uno de los padres científicos del láser, el físico soviético Nikolái Básov, cumpliría 95 años este 14 de diciembre.
Al saltar un electrón a un nivel superior o inferior, se absorberá o se liberará, respectivamente, un cuanto de luz o fotón, la porción mínima de energía de la onda electromagnética. Si la emisión de radiación es inducida, es decir, generada por la acción externa, algunos parámetros de las vibraciones de los fotones resultan idénticos, mediante lo cual se consigue el ancho de banda de longitud de onda propio de un rayo láser.
Los átomos excitados emitirán luz de forma continua si se asegura la retroalimentación. Una vez inducida, la emisión de radiación debe generar una y otra vez el salto de los electrones a un nivel superior después de que liberen fotones. Para ello, el medio activo, por ejemplo un cristal, se sitúa dentro de una cavidad óptica que consiste en un sistema de dos espejos. La cavidad óptica facilita la generación múltiple de haces de luz, mediante lo cual se consigue una emisión de radiación de gran potencia, es decir, se amplifica el flujo de fotones.
Del máser al láser
En mayo de 1952, en plena URSS, Nikolái Básov y su tutor de tesis, Mijail Prójorov, presentaron en la Conferencia Nacional de Radioespectroscopia un informe sobre la posibilidad de emplear la emisión inducida para generar y amplificar ondas milimétricas. Casi simultáneamente, el físico estadounidense Charles Townes expuso la misma hipótesis desde la Universidad de Columbia.
"En julio de 1954, la revista Physics Review Letters publicó un artículo de Charles Townes, James Gordon y Herbert Zeigert que la redacción había recibido el 5 de mayo del mismo año. El artículo informaba de que 'se había creado y puesto en marcha una instalación experimental que podría utilizarse como espectrómetro de microondas de alta resolución, amplificador de microondas o un generador muy estable'. Este fue el primer informe sobre la creación de un generador molecular o máser", explica Evgueni Protsenko, catedrático de Física del Láser de la Universidad Nacional de Investigaciones Nucleares de Moscú (MEPhI).
Científicos descubren una forma de 'ver' las otras dimensiones https://t.co/ZG8VJlWu90 pic.twitter.com/DeIcFGbFP0
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"Efectivamente, los dos grupos idearon y crearon un máser de amoníaco al mismo tiempo, lo que corrobora el Premio Nobel. Resulta asombroso que, pese a una diferencia abismal en las condiciones de partida —vida pacífica en EEUU y años de guerra y posguerra en la URSS—, ambos equipos científicos igualaran el marcador al lograr simultáneamente el mismo descubrimiento, que fue galardonado acorde a su trascendencia", recuerda el doctor en Física y Matemáticas Iósif Zúbarev, catedrático de Física del Láser de la Universidad MEPhI que trabajó con Nikolái Básov.
"El 16 de mayo de 1960, en los Laboratorios Hughes (Culver City, California, EEUU) el físico Theodore Maiman implementó las condiciones para generar la emisión inducida de radiación. El científico utilizó una lámpara de descarga que colocó alrededor de un cristal de rubí de 1,5 centímetros de largo y un centímetro de diámetro. El espectro de radiación del rubí se redujo, lo que evidenciaba una emisión inducida de luz. Fue el día en que nació el láser", comenta Andréi Kuznetsov, director interino del Instituto de Tecnologías del Láser y Plasma (LaPlas) de la Universidad MEPhI.
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Recientemente, un equipo de teóricos del LaPlas predijo que, mediante impulsos láser de gran potencia se podrían crear en el plasma campos magnéticos de decenas de millones de gauss o más, es decir, de una intensidad muchas veces superior a la que se consigue con otros métodos. Y en septiembre de 2017, esta hipótesis fue confirmada por un equipo internacional de investigadores en el Centro alemán de Investigación de Iones Pesados (GSI) en el que colaboraron también universitarios de la MEPhI.