Historia del láser

Rayos láser de diferentes colores

Cuando se descubrió el láser, nadie sabía realmente qué hacer con él. Había habido una verdadera carrera para ver quién sería el primero en construir un láser que funcionara. El físico estadounidense Theodore Maiman logró hacer esto en 1960.

Solo son fuertes juntos

Albert Einstein proporcionó la base teórica del láser con su principio de emisión estimulada. Y eso hace más de cuatro décadas. Después de eso, los científicos intentaron una y otra vez probar la teoría de Einstein en la práctica. Durante mucho tiempo no tuvieron éxito.

Albert Einstein había pensado intensamente en el fenómeno de la luz. Un resultado de sus consideraciones fue que la luz podría consistir en paquetes de energía individuales. Hoy estas partículas de luz se llaman fotones.

En ese momento, Einstein los llamó cuantos de luz e imaginó la luz como una corriente continua de estas partículas que vuelan en una dirección con cierta energía.

La energía depende de la frecuencia o longitud de onda de las partículas, es decir, del color de la luz. Si un átomo se irradia con una partícula de luz, lo siguiente era concebible para Einstein: el átomo absorbe la energía del fotón porque el átomo se encuentra en un estado estable de baja energía.

Esto aumenta su estado de energía. El átomo está ahora en un estado «excitado». Sin embargo, este estado no es duradero para el átomo. Vuelve a su estado básico emitiendo una partícula de luz no direccional.

Sin embargo, si el átomo es golpeado por otro fotón en estado excitado, emite una partícula de luz adicional. Este es idéntico al primero en su dirección y longitud de onda.

Estos dos fotones pueden, a su vez, excitar a otros átomos. Esto crea cada vez más partículas de luz con las mismas propiedades que se emiten en la misma dirección. Simplemente se copian y el haz de luz se vuelve más intenso. Hay una amplificación de la luz.

Einstein llamó a esta teoría «emisión estimulada».

Einstein en su estudio de Princeton.  Parece pensativo.

Albert Einstein proporcionó los conceptos básicos

El físico Charles Townes fue el primero en conseguir poner en práctica las ideas de Einstein sobre la emisión estimulada. Sin embargo, no experimentó con rayos de luz, sino con microondas. En 1951, Townes construyó un dispositivo que podía generar y amplificar microondas.

Basado en la teoría de Einstein, dio a su construcción el nombre «Maser», como abreviatura de «Amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación», es decir, amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación.

Ahora debería ser posible exactamente lo mismo para la luz infrarroja y convencional. Cómo podía funcionar eso era el rompecabezas que tenía que ser resuelto.

Pero una cosa era segura: cualquiera que fuera el resultado, debería llamarse láser, abreviatura de «Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación».

¡Sin experimentos, por favor!

Todo lo necesario para construir este láser ya estaba allí. El material, que consta de una linterna, un rubí y una funda de metal, podría conseguirse fácilmente. Había luz más que suficiente y se conocían los conocimientos teóricos al respecto.

Pero no fue hasta 1960 que un físico estadounidense logró unir todos estos componentes y enfocar el primer rayo de luz.

Theodore Maiman se concentró en lo esencial, como él mismo dijo más tarde: “Solo usé cosas que ya existían. No perdí ni tiempo ni dinero en desarrollar una lámpara especial o un nuevo tipo de cristal.

En su lugar, utilicé rubí, que se encuentra en la naturaleza y que incluso entonces podría producirse industrialmente con un grado de pureza muy alto. Simplemente ordené y compré los palitos de rubí para mis experimentos, al igual que la lámpara de flash. El resto fue pura artesanía «.

Con la ayuda de espejos, dirigió el haz de luz a través del cristal de rubí una y otra vez. Se excitaron cada vez más átomos, que emitieron partículas de luz roja brillante. Al mismo tiempo, estos a su vez animaron a otros átomos para que enviaran más partículas de luz roja brillante.

El resultado fue un rayo de luz muy intenso que no ocurre en la naturaleza.

Luz de las posibilidades inimaginables

Contra todas las expectativas y en condiciones financieras significativamente peores que sus competidores, Maiman había logrado construir el primer láser funcional: el amplificador de luz en el que habían estado trabajando tantos científicos de alto nivel.

Pero su actuación no encontró una gran respuesta en el mundo profesional. Un artículo que intentó publicar en un periódico no se imprimió. Otra hoja le dejaba desproporcionadamente poco espacio.

Solo gradualmente quedó claro lo que se puede lograr con la tecnología láser. Hoy en día existen diferentes sistemas láser y todos funcionan según el mismo principio que ideó Theodore Maiman.

Desde la primera punzonadora en el procesamiento de chapa, que salió al mercado en 1979, hasta el láser con el que los oftalmólogos corrigen la ametropía. Internet no sería posible sin la tecnología láser. La Aldea Global no existiría. Nuestro mundo se vería diferente.

Se genera un rayo láser

Se genera un rayo láser

Sin embargo, a lo largo de los años, Maiman se convirtió en un científico muy valorado y honrado. Había sido nominado dos veces al Premio Nobel de Física. Nunca recibió este premio. Por qué, eso siempre no quedó claro.

Solo se dijo que científicos reconocidos habían comentado que solo había implementado el láser técnicamente. La base de esto son los frutos de otros. A principios de la década de 1960, el inventor del láser fundó una empresa y desde entonces ya no solo amplificó la luz, sino también su fortuna.