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Hoy se celebra el fenómeno más intrigante naturaleza. ¡Conócelo!

Carmina de la Luz Ramírez 16 / May / 19
Pese a su evidente existencia y gran utilidad tecnológica, la luz continúa siendo uno de los grandes misterios de la ciencia. Te invitamos a reflexionar sobre el porqué en este Día Internacional de la Luz 2019

Nadie sabe (aún) qué es exactamente la luz, pero eso no nos ha impedido ser conscientes de su importancia —para la vida misma, en el caso de la luz del Sol, por ejemplo; o para el arte, una de las principales manifestaciones de lo humano—. Tampoco su doble “personalidad” en forma de ondas y partículas, tan extraña como imperceptible, ha sido un obstáculo para utilizarla en un sinnúmero de aplicaciones tecnológicas. “La luz va más allá de lo visible; hoy, tú y yo podemos tener esta conversación gracias a una tecnología que funciona con luz”, dice en entrevista telefónica para Tangible el físico José Ramón Hernández Balanzar, director del Museo de la Luz, un espacio perteneciente a la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) donde dicho fenómeno constituye el protagonista y eje transversal para hablar de ciencia y mucho más.

Componente del cosmos

Aunque suene como un cliché, la luz tiene que ver con todo. Por esa razón, la Asamblea General de las Naciones Unidas tomó dos grandes decisiones en torno a ella: primero, designó al 2015 como el Año Internacional de la Luz y, posteriormente, eligió el 16 de mayo para ser la fecha en la que anualmente se conmemoran todos los beneficios y retos que supone la luz. Es precisamente el Día Internacional de la Luz (DIL) el momento ideal para reflexionar sobre “aquello” en lo que estamos inmersos.

Al respecto, Hernández Balanzar —dedicado a divulgar el conocimiento científico desde 1992— señala que la luz es energía y representa uno de los temas más abiertos para la humanidad: “No podríamos entenderla sin su contraparte, la oscuridad”. De igual manera, la luz es imposible de comprender sin otro de los rasgos primordiales del cosmos, la materia, que de acuerdo con la doctora Ana María Cetto es donde se genera la luz. “Yo soy física teórica y me ocupo en estudiar el comportamiento de la materia a nivel cuántico; en mi trabajo he tenido que considerar cuál es el efecto de la luz sobre la materia (y viceversa), pues uno no puede pensar en luz sin considerar la fuente, el origen de esa luz, que es materia; además, es la materia quien responde a la luz”, cuenta quien coordinó la creación del Museo de la Luz, inaugurado en 1996.

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La incógnita permanece y todavía no se sabe exáctamente qué es | Foto:Especial

En resumen, la investigadora del Instituto de Física de la UNAM destaca que luz y materia no solo coexisten, sino que se afectan la una a la otra. El ojo humano, que José Ramón Hernández considera una especie de “instrumento” capaz de percibir la luz, es una excelente evidencia de ello: nuestros ojos están hechos de materia sensible a la luz, y dicha luz proviene, por ejemplo, de estrellas que como el Sol son bolas de materia gaseosa a altísimas temperaturas. Este tipo de interacciones son las que los científicos investigan para comprender ambos componentes del cosmos. 

La vida después del láser

No es trivial que el 16 de mayo resultara elegido para celebrar el Día Internacional de la Luz  pues fue un día como ese —pero de 1960— cuando el ingeniero y físico estadounidense Theodore Maiman hizo funcionar un rayo láser por primera vez en la historia. Según reconoce la doctora Cetto, “en sus cuatro décadas de existencia, el láser ha impactado de manera espectacular el desarrollo instrumental y tecnológico, y ha venido a ocupar un lugar importante en nuestras vidas”. También le dio fama mundial a Maiman; sin embargo, se trata de una tecnología basada en el trabajo de diversos científicos, entre los que destaca el mismísimo Albert Einstein, quien desde 1915 estableció buena parte de los fundamentos teóricos de los láseres

La tecnología del láser ha significado toda una revolución científica; se utilizan en la depilación y la impresión; para cortar y soldar materiales, medir distancias de manera muy precisa, leer códigos de barras, medir temperatura, analizar obras de arte y realizar delicadas cirugías
Foto: Especial

La palabra láser (sin tilde en inglés) es un acrónimo cuya traducción al castellano significa amplificación de luz por emisión estimulada de radiación. En un video producido para la plataforma YouTube, los canales de divulgación de la ciencia Curiosamente y Doble Rendija explican que, a diferencia de las estrellas y lámparas —donde la luz sale en todas direcciones y va perdiendo su brillo con la distancia—, la del láser es una luz coherente. Esto equivale a que toda la luz de un láser “se pone de acuerdo” para salir junta, con el mismo ritmo o frecuencia, y en la misma dirección.

Al principio, las posibles aplicaciones del láser eran un enigma, y la comunidad científica lo veía tan solo como un juguete sorprendente. Es cierto que hoy en día hasta los gatos usan láseres para entretenerse, pero esta tecnología también ha significado toda una revolución científica; se utilizan en la depilación y la impresión; para cortar y soldar materiales, medir distancias de manera muy precisa, leer códigos de barras, medir temperatura, analizar obras de arte y realizar delicadas cirugías. En la investigación científica, los láseres han permitido, por ejemplo, detectar las ondas gravitacionales que provienen de eventos como la colisión de dos agujeros negros, descubrimiento galardonado con el Premio Nobel de Física 2017.

Luz digna del Nobel

El año pasado, la luz también fue digna del Nobel. Arthur Ashkin, Gérard Mourou y Donna Strickland se convirtieron en galardonados “por sus invenciones revolucionarias en el campo de la física láser”, reconoció la Real Academia de las Ciencias de Suecia. Ashkin recibió la mitad del premio debido a la invención de las denominadas “pinzas ópticas” y su importancia para el estudio de los sistemas biológicos; mientras tanto, Mourou y Strickland compartieron la otra mitad gracias al desarrollo de un método para generar pulsos ópticos ultracortos de alta intensidad que hasta el momento se ha aplicado en millones de cirugías correctivas oculares.

Tal como describe en una conversación con Doble Rendija la doctora Karen Volke —investigadora del Instituto de Física de la UNAM y responsable del Laboratorio de micromanipulación óptica—, las pinzas ópticas consisten en un rayo láser fuertemente enfocado, cuya región de máxima intensidad es capaz de atraer, retener y manipular partículas microscópicas, como células vivas y virus. Por otro lado, los pulsos de Gérard Mourou y Donna Strickland son los más cortos e intensos creados por la humanidad, con la ventaja de que no destruyen el material que los amplifica, como sucedía en el pasado.

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Uno de los usos de la luz en la tecnología es en la medicina, que ha permitido, por ejemplo, realizar millones de cirugías correctivas oculares | Foto: Especial

Ciencia, arte y sociedad

La doctora Ana María Cetto es miembro del Comité Internacional del DIL, así como responsable del Nodo Norte para dicha conmemoración. Ella piensa que la luz y sus múltiples beneficios deben ser un derecho de toda la humanidad, pero también considera que su uso conlleva una gran responsabilidad.

Uno de los grandes problemas en lo que a luz se refiere es el exceso de iluminación urbana, lo cual deriva en serios problemas de contaminación lumínica.

La luz y la ausencia de oscuridad son factores ambientales que intervienen en las condiciones de vida de las especies biológicas fotosensibles, incluidos los seres humanos”, comenta Héctor Solano Lamphar, investigador del Centro Interdisciplinario de Estudios Metropolitanos.

Los niveles de contaminación lumínica en ciudades mexicanas como Guadalajara, Puebla, Monterrey, Tijuana, Ciudad Juárez y la propia Ciudad de México son similares a los registrados en Hong Kong, Madrid y Barcelona. Las consecuencias de esto inciden en el ámbito económico, pues se estima que en nuestro país aproximadamente 40% de la energía empleadas para la iluminación pública se desperdicia en la atmósfera, representando un costo de 14 mil millones de pesos anuales.

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El desperdicio de energía y la contaminación lumínica cuasados por la iluminación urbana es uno de los grandes problemas con respecto a la luz | Foto: Especial

Lo anterior es una muestra clara de cómo el hablar de la luz es discutir prácticamente cualquier tema y acercar al público a todas las ciencias. Para ello, José Ramón Hernández Balanzar considera al Museo de la Luz como el sitio ideal:

Se trata de un espacio único en el mundo, donde los saberes de la ciencia, el arte y la tecnología convergen con la finalidad de trascender al ámbito social”.

El Museo de la Luz está ubicado en el patio chico del Antiguo Colegio de San Ildefonso, en el Centro Histórico de la Ciudad de México. Visítalo de martes a viernes, de 9 a 17 horas; o sábados, domingos y días festivos, de 10 a 17 horas. El costo general de la entrada es de 35 pesos. También puedes disfrutar de la Noche de Museos (durante el último miércoles de cada mes, de 18 a 21 horas), con una entrada general de 25 pesos.

Autor: Carmina de la Luz Ramírez