El Laser Que És - Que Hace E-004 Fas 018 - Fantaciencia - Vicufo2 - Copia
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El ral'o iaser Qué es - Qrxé &amee por Frangois Derrej Una solución sin problema. "Y se hizo la 1¡2..." Esto no sucedía en la época mítica del Génesis, sino en junio de 1960 en los la- boratorios de la Sociedad norteamericana Husues. Desde un cristal de rubí acaba de surgir un rayo de luz roja, y nunca en la Tie- rra se había visto una luz similar. Por pri- mera vez, el laser iluminaba el mundo. De entonces a ahora algo ha cambiado en los laboratorios. Los investigadores nunca se l.rabían lanzado con tanta avidez sobre un descubrimiento. Uno de los descubridores, Torvnes, señaló recientemente que si el nú- rnero de personas que trabajan en este cam- po continuara creciendo en los próximos años con el ritmo actual, en el siglo XXI to- dos los habitantes de la Tierra terminarían por estudiar el laser. Con 1a aparición del laser tuvo éxito un afo- rismo: "Es una solución sin problema", se dilo. En efecto, el descubrimiento no se ha- bía hecho con miras a una particular apli- cación y, aunque todas las disciplinas se inte- resaron en el recién llegado, las utilizaciones prácticas aún se harían esperar. Pero no fue- ron ni diez años: el laser reveló todo el al- cance de sus posibilidades. No intentaremos hacer una breve enumeración de ellas ya que es imposible: la electrónica, las telecomuni- caciones, la óptica, la metalurgia, la quími- ca, la energía, los armamentos... todas las discipiinas actuales se ocupan del laser. ¿La solución sin problema se está convir- tiendo en la solución para todos 1os pro- blemas? Afirmarlo está evidentemente fuera de lugar, pero el hecho es que ya no existe una sola rama de la investigación que no es- tudie hoy las posibilidades del laser. El laser permite domesticar la luz. Que el laser sea un poco el protagonista de todos los iaboratorios, que cada semana se conozcan nuevos desarrollos, que en Francia se le de- dique toda una revista, que quinientos labo- ratorios lo estudien en los Estados Unidos, que para esto haya previsto una inversión anual de cinco mil millones de dólares anua- les desde 1970, serviría para demostrar, si aún hubiera necesidad, que no se trata de un descubrimiento como los otros. ¿Qué es, pues, el laser? Es la domesticación de la luz. Como puede comprenderse el problema es de importancia capital. El hombre que ha domeñado el mo- vimiento anárquico de los electrones para producir electricidad, que ha utilizado la masa de ondas radioeléctricas que cubren el universo para transmitir mensajes inteligi- bles, está por enmarcar con su propio genio organizador alaluz. Al comienzo, pues, fue la luz; la de todos los días, la que se forma del Sol, la que dan las lámparas, la que irradian las luciérnagas. Generalmente es blanca y se presenta como una irradiación homogénea. Pero cuando pasa a través de un prisma, revela su verda- dera naturaleza. Y entonces se descompone en los colores rojo, amarillo, azul, verde: el arco iris. La hz nace del carrusel de los electrones. ¿La hz blanca? No existe. Es la superposi- ción de ondas de diferentes colores que da la impresión del blanco. Por el contrario, la luz que surge del laser sólo tiene un color: ningún prisrna puede dividirla. Esta dife- rencla es fundamental ya que el color de un rayo lurninoso deriva de sus características físicas. Para captar esta particularidad, que a la vez nos dará la clave del laser, tenemos que efectuar una pequeña exploración en el mundo del átomo y de la iuz. ¿Qué es un rayo luminoso? Es una onda electromagnética que tiene una naturaleza igual a la de las ondas de radio o de los ra- yos X. Según la longitud presentará diferen- te color. La longitud de onda de un rayo azul es más corta que el de uno rojo. Es una onda, pero es también una partícula: el fo- tón que, si queremos, podemos representar como un "paquete de energía". La energía del fotón está en relación con la longitud de onda: cuanto más cargado de energía está el fotón, más corta resultará la longitud de onda. Este rayo luminoso nace en el corazón del átomo. Su imagen clásica es bastante familiar a todos: el núcleo central y el carrusel de los electrones está rigurosamente regulado. Los electrones giran en sus órbitas concéntricas bien determinadas. La órbita descrita por el electrón depende de la energía que éste de- sarrolla. Los electrones que giran periférica- mente poseen la mayor energía. Después de haber sintetizado estos datos, un poco áridos, veamos cómo nace la luz. Cuan- do el átomo recibe energía, por ejemplo en forma de fotón, ésta es absorbida por los electrones que giran en la periferia. Este suplemento de energía la hace entrar en una órbita más alta, exactamente como los vehículos espaciales que después de una ace- leración se encuentran en una órbita supe- rior, pero de tal manera que el electrón se encuentra en una situación anormal. Recha- zará de inmediato este excedente de energía en forma de rayo luminoso, volviendo luego a su trayectoria habitual. El átomo absorbe energía y la devuelve: de esta manera nace la luz. En la práctica millares de átomos lanzan rayos de todas las características, de todos los colores. La luz que resulta de eilos es b.lanca, incoherente, según la definen los fí- slcos. En 1917, Einstein se preguntó que habría ocurrido de haber recibido el átomo un se- gundo fotón antes de haber tenido tiempo de rechazar el primero. En tal caso, calculó, rechazará dos fotones a la vez y -detalle muy interesante* dos fotones rigurosamente §imilares. Si hubiera logrado producir el fenómeno en vasta escala, a través de una especie de reacción en cadena, habría obte- nido un rayo luminoso de un solo color: un rayo laser. Pero no nos anticipemos... En realidad, los físicos necesitaron cincuenta años para poder aprovechar esta posibilidad teórica. Para la realización de esa reacción en cadena era necesario que un gran número de átomos se encontrase al mismo tiempo con un fotón suplementario. Este fenómeno re- cién 1o lograron en los años cincuenta los 216 físicos franceses Kastler y Brossel. Sólo que' daba provocar la reacción en cadena. Los teóricos habían demostrado la imposi- bilidad del laser. La reacción en cadena la obtuvo algunos años después en los labora- torios de la "Bell Telephone", en los Estados Unidos, el físico Townes. Su descubrimiento le valió el Premio Nobel de Física de 1964. Pero Townes no logró obtener un rayo lumi- noso, sino sólo ondas de radio cortísimas. En esa época, el público aún no se había fa- miliarizado con las nociones de electrónica cuántica y cuando Townes debió explicar su descubrimiento a los periodistas habló de un dispositivo molecular para la emisión es- timulada de reacciones o sea, en inglés, Mole- cular Apparatus for Stimulated Emission of Radiation (Amplificador de microondas para emisión estimulada de radiaciones). Así 1o dice, por 1o menos, la pequeña historia del laser. Townes pensó enseguida en realizar un maser luminoso y 1o llamó, anticipadamente, laser (la L por Light, en vez de Microwave). Pero el fenómeno era aún más difícil de ob- tener por el hecho de que se trabaja con las ondas más cortas. En 1960, algunos teóricos publicaron también cálculos según los cuales se demostraba que el efecto no podía ser ob- tenido en la gama de las ondas luminosas. Fue entonces cuando un oscuro récnico elec- trónico de la "Hugues Aircraft", Maiman, que por supuesto no había tenido tiempo para estudiar esos cálculos, realizó en junio de 1960 el primer laser. Los especialistas re- cibieron este resultado con escepticisrno. y Maiman debió publicar el informe de su ex- perimento en la revista inglesa "Nature". En efecto. había realizado de manera em- pírica un aparato muy diferente del previsto por Townes. Recientemente, un estudioso de electrónica, al observar el más moderno de los aparatos laser, comprobaba que semejan- te dispositivo se podía haber construido cin- cuenta años antes; para hacerlo no se necesi- taba innovación técnica alguna. ¡Bastaba con ser capaz de hacer pasar una descarga eléctrica por un tubo de gasl ¡Cuántos temas de meditación hay en la historia de esta pro- digiosa invención! ¿A qué se asemeja el laser de Maiman? En el centro, un rubí cuyos dos extremos, platea- dos, son reflectores; alrededor se enrolla el tubo serpentiforme de una lámpara-flash. Cuando se enciende el flash, el rubí es blo- queado por fotones que estimulan los átomos de cromo que ellos contienen. Los átomos rcchazan los fotones; éstos son tan numerosos que en un momento dado, un gran número de átomos es estimulado, es decir, sometido por los fotones excedentes. Algunos van a chocar con los otros átomos excitados, multiplicando rápidamente el nú- nrero de fotones de igual naturaleza. El rayo laser que nace de esto no surge completa- mente del cristal. Una parte se refleja y efectúa un movimiento de ida y vuelta de una cara a la otra. Esta oscilación provoca una auténtica avalancha de fotones produ- cidos de esta manera, o sea del todo simila- res. El rayo laser se libera entonces del cristal. Similares aparatos lanzan rayos muy poten- tes de duración brevísima. Actualmente se alcarzarl varios miles de millones de watts.
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TEMARIO
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El ral'o iaserQu es - Qrx &ameeporFrangoisDerrejUna solucin sin problema. "Y se hizola12..."Estono sucedaen la poca mticadel Gnesis,sino enjunio de1960 enlos la-boratorios de la SociedadnorteamericanaHusues.Desde un cristalderub acabadesurgir un rayo de luz roja, y nuncaen la Tie-rra se haba vistounaluzsimilar. Porpri-mera vez,el laseriluminabaelmundo.De entoncesa ahora algo ha cambiadoenlos laboratorios.Los investigadoresnuncasel.rabanlanzado contantaavidez sobre undescubrimiento.Uno de losdescubridores,Torvnes,sealrecientementeque si el n-rnerodepersonas que trabajaneneste cam-po continuaracreciendo en losprximosaos con el ritmo actual,enel siglo XXIto-dos los habitantesde la Tierraterminaranpor estudiarel laser.Con 1aaparicindel lasertuvo xito un afo-rismo:"Es una solucinsin problema",sedilo.Enefecto,el descubrimientono seha-ba hecho con mirasa una particularapli-caciny, aunquetodas lasdisciplinasse inte-resaronenel recin llegado,las utilizacionesprcticasan seharanesperar. Pero no fue-ron ni diez aos:el laser reveltodo el al-cancedesus posibilidades. No intentaremoshacerunabreveenumeracinde ellasya quees imposible: la electrnica,las telecomuni-caciones,la ptica,la metalurgia,la qumi-ca, la energa,losarmamentos...todas lasdiscipiinasactualesse ocupandel laser.La solucinsin problema se estconvir-tiendoen la solucinpara todos1os pro-blemas?Afirmarloest evidentementefueradelugar,pero el hecho es que ya no existeuna solarama de la investigacinque no es-tudiehoylas posibilidadesdel laser.El laserpermitedomesticarla luz. Que ellaserseaunpoco el protagonista de todos losiaboratorios, que cada semanase conozcannuevos desarrollos, queen Franciasele de-diquetodauna revista,que quinientoslabo-ratorios lo estudienenlosEstadosUnidos,quepara esto hayaprevistounainversinanual decincomil millonesdedlares anua-les desde1970,servira para demostrar,sianhubieranecesidad, queno se trata deun descubrimientocomolos otros. Qu es,pues,el laser?Es la domesticacindela luz. Comopuedecomprenderseel problema es de importanciacapital.El hombreque ha domeadoel mo-vimientoanrquicode los electronesparaproducirelectricidad,que ha utilizadolamasadeondasradioelctricasque cubren eluniversopara transmitirmensajesinteligi-bles,estporenmarcarcon su propio genioorganizadoralaluz.Al comienzo,pues,fuela luz;la de todos losdas,la que se forma delSol, la que dan laslmparas,la queirradianlas lucirnagas.Generalmente es blanca y sepresentacomounairradiacin homognea.Perocuandopasa a travs deun prisma, revelasu verda-dera naturaleza. Y entoncesse descomponeenlos coloresrojo,amarillo,azul,verde: elarco iris.La hz nacedel carrusel de los electrones.La hz blanca? No existe.Es la superposi-cinde ondas de diferentescoloresque dala impresindel blanco.Porel contrario,la luzque surgedel laserslotieneun color:ningnprisrna puededividirla.Esta dife-renclaes fundamentalya que el colorde unrayo lurninosoderivade suscaractersticasfsicas.Para captaresta particularidad,que ala veznosdarla clave del laser, tenemosqueefectuaruna pequeaexploracinen elmundodeltomo y de la iuz.Qu es un rayoluminoso?Esuna ondaelectromagnticaquetiene unanaturalezaigual a la delas ondasderadio o de los ra-yos X. Segn la longitudpresentardiferen-te color.La longitudde ondadeun rayoazul es ms cortaque el de uno rojo. Esunaonda,pero es tambin una partcula:el fo-tn que,si queremos,podemosrepresentarcomo un "paquete deenerga". La energadelfotnesten relacincon la longitudde onda:cuanto ms cargadode energaest el fotn, ms cortaresultarla longitudde onda.Esterayoluminoso nace en el corazndeltomo.Su imagenclsicaesbastantefamiliara todos: el ncleo centraly el carruselde loselectrones estrigurosamenteregulado.Loselectrones giran en sus rbitas concntricasbiendeterminadas.Larbitadescritapor elelectrn depende de la energaque ste de-sarrolla.Loselectronesque giranperifrica-menteposeenla mayorenerga.Despusde haber sintetizado estosdatos, unpocoridos, veamoscmonacela luz. Cuan-do el tomorecibe energa,por ejemploenforma de fotn, sta es absorbidapor loselectronesque giran en la periferia. Estesuplemento de energala haceentrar en unarbita ms alta, exactamentecomolosvehculosespacialesque despusde una ace-leracinse encuentranenuna rbita supe-rior, perode tal manera queel electrn seencuentraenuna situacinanormal.Recha-zarde inmediatoeste excedentede energaen forma derayoluminoso,volviendo luegoa su trayectoria habitual.El tomoabsorbeenergay la devuelve:de esta manera nacelaluz.Enla prctica millaresde tomoslanzanrayos detodaslascaractersticas, de todosloscolores.La luz queresulta deeilosesb.lanca, incoherente,segnla definenlos f-slcos.En 1917,Einsteinse preguntquehabraocurridode haberrecibidoel tomoun se-gundofotnantes de habertenidotiempoderechazarel primero.En tal caso, calcul,rechazar dos fotonesa la vez y -detallemuy interesante*dosfotones rigurosamenteimilares. Si hubiera logrado producirelfenmeno en vastaescala,a travs deunaespeciede reaccinencadena, habraobte-nido un rayoluminosode un solo color: unrayo laser.Pero no nos anticipemos...Enrealidad,los fsicos necesitaroncincuentaaosparapoderaprovecharesta posibilidadterica.Parala realizacinde esareaccinencadenaeranecesarioque ungran nmero detomosse encontraseal mismotiempo conun fotn suplementario.Estefenmenore-cin1olograronen los aos cincuentalos216fsicosfrancesesKastlery Brossel. Sloque'dabaprovocarla reaccinen cadena.Los tericos habandemostradola imposi-bilidaddellaser.La reaccinen cadenalaobtuvoalgunosaos despus enlos labora-toriosde la "Bell Telephone",en los EstadosUnidos,el fsicoTownes.Sudescubrimientole valiel Premio Nobelde Fsica de 1964.Pero Townesnologrobtener unrayo lumi-noso,sinosloondas de radiocortsimas.En esapoca,el pblico an no sehabafa-miliarizadocon lasnocionesdeelectrnicacuntica y cuando Townes debiexplicarsudescubrimiento a losperiodistashabl deun dispositivomolecularpara la emisines-timuladade reaccioneso sea,eningls, Mole-cular Apparatusfor StimulatedEmissionofRadiation(Amplificadorde microondasparaemisinestimuladade radiaciones).As 1odice, por 1o menos,la pequeahistoria dellaser.Townes pensenseguidaen realizarunmaser luminosoy 1ollam,anticipadamente,laser(la L por Light,envezdeMicrowave).Peroel fenmenoera an msdifcil de ob-tenerpor el hechodeque setrabajacon lasondasms cortas. En 1960,algunos tericospublicarontambinclculossegn los cualesse demostrabaque el efecto nopodaser ob-tenidoen la gamadelas ondasluminosas.Fueentoncescuandoun oscurorcnicoelec-trnico de la "HuguesAircraft",Maiman,quepor supuestono habatenidotiempoparaestudiaresos clculos,realizen juniode 1960 el primerlaser.Losespecialistasre-cibieronesteresultadoconescepticisrno.yMaimandebipublicarel informedesu ex-perimentoen la revistainglesa "Nature".En efecto.haba realizadode manera em-prica un aparatomuydiferentedel previstoporTownes.Recientemente,un estudiosodeelectrnica,al observarel msmodernodelosaparatoslaser,comprobaba que semejan-te dispositivose podahaberconstruidocin-cuenta aosantes; parahacerlono se necesi-taba innovacintcnica alguna. Bastabaconsercapazdehacerpasaruna descargaelctricapor un tubode gasl Cuntos temasdemeditacinhayenla historiade estapro-digiosa invencin!A qu se asemejael laserde Maiman?En elcentro,un rub cuyos dosextremos, platea-dos,son reflectores;alrededorse enrolla eltubo serpentiformede unalmpara-flash.Cuandose enciendeel flash,el rub es blo-queadopor fotonesque estimulanlostomos de cromo queellos contienen.Lostomosrcchazanlosfotones; stossontannumerososqueen un momentodado, ungran nmerode tomos es estimulado,esdecir, sometidopor losfotonesexcedentes.Algunosvan a chocarcon losotrostomosexcitados,multiplicandorpidamente el n-nrero de fotonesdeigual naturaleza.El rayolaser quenacede estono surgecompleta-mente del cristal. Unapartese refleja yefecta un movimientodeiday vuelta deuna cara a la otra. Estaoscilacinprovocauna autnticaavalanchade fotones produ-cidosdeesta manera,o sea del todosimila-res.El rayo laserse liberaentoncesdelcristal.Similaresaparatoslanzanrayos muy poten-tes de duracin brevsima.Actualmente sealcarzarlvariosmiles demillones dewatts.Peropuedecomprendersefcilmenteque laenergaliberada est en funcin,al mismotiempo,de la potenciay de la duracin.Siel juliocorrespondea un watt porsegundo,milmillones de wattsque duren una millo-nsima desegundo,no sumanen total msqueun julio.En otraspalabras,el flasher.r-ceguecedordel laser derub,a causade subrevedad,no libera rns que una limitadacantidad de energa.Pero, en 1966apareciun nuevo tipodelaser,el de gas.En estecasoel rayolasernace de untubo de gas,enel que se colocaunafuerte tensinelctica.El aparatopresentaunagranventaja:el rayoes emiti-do demanera continua.Peroes muydbil:algunos watta lo sumo.De esta manerahastacseao, el laserestabalimitado por estas caractersticascontradic-El msamplioempleo comercial que seabreal laseres indiscutiblementeel de las teleco-municaciones.Hemosdichoque lasondasderadioy las luminosasnoson msque unsoloymismofenmeno. Por qu, en estascondiciones, no podranusarseestas ltimasparalas telecomunicaciones'lPara transmitirunainformacincon una onda hay quehacersufrir a la ondadeformacionessegnun cdigoestablecido:es necesario modular-la. Peroesta operacin no es posiblesinunentrecruzamientodeondasque constituyenla luz ordinaria.Lasde radio,por e1contra-rio, son naturalmentecoherentes.o seasonemitidasenuna solalongitud deonda,y porlo tanto se prestana la modulacin.Perohemosvistcque el laser,exactamente comoun emisor de radio,slo emiteenunanicalongitudde onda. Por eso es tericamenteEn la actualidadan estamoslejosde unautilizacinindustrialdel laserparaias teleco-municaciones,perolos experimentoshechosen laboratorio, desdehace variosaos,y lasprimerastentativasde telecomunicacionesconlasernos demuestranquesetrataslodeunacuestindetiempo.Esta emisinordenadadela luz laser tam-bin permiteque la usemoscomoradar. Nosetrata deunaposibilidad, sino deun dis-positivo ya en funcionamiento,el colidarporCoherentLightDetection and Ranging(siendoel radar la abreviatura deRadioDe-tectionand Ranging).Supoderlocalizantecssuperior al de un radar.Unanuevafotografa queda relievetotal.Sien'rpreparasubrayarla coherencia de lasondaslaser,recordemosque las mismas pue-torias:una luentedc cnergaque dur.rl.r Ipoqusimo tienrpo o una cncrgrdcbil er, Ipermanente.Nodebapermanecerlargarren-te prisioneradetales contradicciones.Ese ao, por rlrrito de un investigadorfr r-cs,apareciLrnnuevotipo de laser:eilascrrnolecular-Funcionacomoun laser degaspero.en vezde estimular lostomos,loscamposelctricos excitan las molculas.Coneste sistema,el laseres continuo y puede al-canzar grandespotencias.Permiteuna extraordinariaconcentracin deenerga. ,Qu se puede hacer conun rayo la-ser?Repitmos1o,no tenemos la intencindecompilaruna lista detodassusaplicacio-nes. Adems.numerosas utilizaciolres son se-cretas,y porcierto no setrata de las menosimportantes.Antesde prcsent:lrsLlsusosprincipales,seroportunocomprender bienlasexcepcionales particularidadesdelrayo1aser.Primero:es unairradiacinordenada.encontraste con la expansinanrquica de laluzordenada.Segundo: estepunto es corolario delprece-dente: en el rayolaser.la energaposeeca-ractersticasperfectamentedefinidas,talescomoparahacerprever con exactitudsuaccinsobrela materia.Tercero:el haz deluz laseres prcticamenteparalelo, mientrasque el rayo luminosoordi-nariose dispersa rpidamenteenel espacio.Un laserdirigidoa la 1una, provocaraunamanchaluminosadealrededorde un kilme-tro de dimetro.Deestose deduce queellaser permitir extraordinariasconcentracio-nesdeenerga enun determinado punto.rnunicaciones,ya sea quesc tratedetransmi-tir conversacionestelefnicas.prograrnasderadioo televisivos. Pero cul cs la ventajade semejante operacin'l100.000 conversacionestelefnicas en unsolo rayolaser.Es inrpresionante: procuralaabundanciade vasde telecornunicaciones.Enefecto, la masade informacinque puedesertransrnitidaporuna ondaes inversamenteproporcionala su longitud. Valedecir, unrayolaser puede transrnitirinfinitarnentems informacionesque todounhaz deondasde radio. Porlo tanto,si sepudiera utilizar lagan-ra de ondasluminosasparalas telecomu-nicaciones, dispondramosde un nmerocasiilimitadode canalesdetransmisin.Enun solorayolaserpodrar.rhacersepasar 160programastelevisivos o 100.000llarnadastelefnicos.El conjunto de las frecuenciasdisponiblesen el laser perrnitiranla puestaen ondade80millonesdeprograrnas televi-sivoso 50 mil millones de cor.nunicacionestelefnicas.Estas cifras,del todo indicativas,demuestransimplemente que los canalesdis-poniblesen la gamadelas ondasluminosasofrecen posib:ilidadesdesdelejos superioresa la masadeir.rformacinque deben transnli-tir loshombres. Setrata puesde unaposibi-lidadextremadamenteimportante.Lastelecomunicacionesvan creciendoen progre-singeon.rtrica.Desde ahoraya se perfilauna saturacindelas frecuenciasdisponibles.El laser llega puesmuya propsito.Sinl,lahumanidad.corerael riesgo, en el futuro,deuna carencia de va de telecomunicacio-nes.denserutilizadascomo unidad denredidgpara definirel metro conaltsimaprecisicin.parafabricargiroscopiosultraexactosr i:i-fectamenteestableso tclrnetrosparacir':-tuar mediciones geodsicas.Peroeste carj--ter coherentede la luz laser permitesobr:todo reproducirlas formasy los objetossegnun.rntodorcvolucionario.la ologrr-f. Cracsa esta tcnica,el hombretln.:-n.rentelogra reconstruirel relieveconrplet.o sea obtenerel mismo efecto que cuan--mira poruna ventana.En realidad, si observarnosdesdeuna \eni:-na un paisaje quecomprendediferenre=planos,comprobamosque la imagen )'a no3sla mismasi nos dcsplazarros.Ese rbolq:,:nos ocultabala ventana de la casadeenir.'r:-te, seencuentra ahoraa la alturade la pl:e:--ta. nrienlras qrrell ventanayano tiene rr,-.delante.Si nos desplazamos, V0moSu'rir::imgenes enlas que la disposicin dekrs'-.-jetos ya no es la misma,de modoc-..=algunosdetallesdel fondo,que estaban tr:i-dos, se vuelven visibles.Ningnprocesr).1.registrode imgenespermitaobtenr.::efecto. En el "cine en relieve"losesp:.r.-doresven todosla mismacosa.cualq-.,::.seasulugar.Si volvemosal ejemplodela ventane.i-.-mos admitir que elhazde luz,que en rn ::-.-mentoocupatodala superficiedela ,":: r.-na, se encLrentracontenidoen una rr-:i:,:.:de imgenes.Estasimgenesse re\r'l:i:. .:cambiounapor vez "cuando nosdcs:r.-.-mos.Si conlos ojos o con uo3p3r3ir - .grficointentamosregistraruna d:...,imgenes,perdemostodas las crtr:.E,exactamenteel significadodela prirl:: ..-rosibleutilizar laser paralas teleco-:.-:::.: -il ii3Een de 1a multitud.P.:. : :;nereseeltctode relieveque hemos:-:=: --i: necesarioregistraral mismo-::::-::, :--,slas irngenescorrtenidasenese:.-.: =:. .-aptartodas lascaractersticas:.- -.:r:.relectromagnticoque constituye.. "-:. \lientrasesehazestformadopor-:.:.. lr:.-.rirerentes.'estoserirrealizable.F=i::r:rdo se trate deunhazlaserse har, -.i:1: tiiar ese campoenunacinta fotogr-::-f.E:. l pctica se iluminanlosobjetos que:3!emLrsfotografiarcon la luzde un laser.L :," anedel rayo luminosoes desviaday se:e:ositardirectamenteen una cintafoto--r.ca predispuesta,sin objetivo.A esta:r:rta llegatambin la luz irradiadapor los,,':jetos.Esosdos hacesconvergensobre la,-ina.esunfenmeno pticobien conocido.fles convergenciasla impresionarndbil-r'r3nte. Noconstituyen,comoes evidente,.-:i imagen,pero si sehacepasarun haz,=ser a travs de la cinta,se volver a crear3\a.'tamenteel campoelectromagnticoquese ha fijado.En otraspalabras, aparecerunai:nagen que semodifcar segnla posicin:el que la observay que presentar tal efectoierelieveque habrqueenfocarlaparairirarla y regularel objetivoen uno delos:lanos parafotografiarla.Es el relieve abso-iuto.La olografa ya ha tenido un desarrollo ex-;epcionai.Setratadeobservaro de fijar de:nemorialas imgenes.se anunciacomo unprocedimientorevolucionario.Si bienlahumanidadnecesita nuevas vas de teleco-lnunicacin,sin embargo,no tiene nuevasiuentesdeenerga.Si miramosal futuro,endoso tressiglos,teniendoencuentael incre-mentode la demanday el progresivoagota-rnientode los recursos de combustibleslsileso nucleares,el aprovechamientodellaserseconvierteenunimperativo absoluto.A pesardel secreto con el que se efectanestasinvestigaciones,sabemosque ya se hanalcanzado resultadosmuyinteresantes.Elso-viticoProkorov,que con el estudiosoTow-nesy el compatriotaBasovganel PremioNobelen 1964, coneste mtodologrllevarel hidrgenoa variosmillonesde grados.Tambinlos norteamericanosdeben dehaberobtenidoresultadossimilares.Si hablamosde la potencia del laser esevidenteque debemos tener en cuentasusposibilidades comoarmadestructiva.Posibi-lidadesque parecan quimricashasta que sedescubriel lasermolecular, a causa del bajorendimientodelos lar;er normales.Con loslaserdecristal atmr s de gas,generalmenteseest muypordeLalo del 7o/,Enestas con-dicionessehabrar ecesitadola electricidadde diezcentralesciclpeaspara alimentarla ms pequeabateriade D.C.A. Adems,como ya hemos subrayado, la energa con-centrada del laser erade potencia insuficien-te, sobretodosi se la dirigaa superficiesreflectoras.Conel lasermolecularde gas, todasestasconsideracionesdebenrevisarse. El rendi-mientotericode estosaparatosalcanzael40% y, ya hoy,superaen realidadel 10%.Noslo,sino que ademstambinser,uelveposible producirdemanera continuarayosde extremapotencia.De esta flaneravemosperfilarsela posibilidad de autnticosrayosdestructores.invisibles -ya que est.r situa-dos en 1o infrarrojo-,queconcentranunaenerga prodigiosae ininterrumpida.Parecernuyimprobableque semejantesaparatos noseconviertan en un arma terrible.Enesperade convertirse enun arma, el laserya es enla actualidadun instrumentopre-cioso.Puede atravesar cualquier cuerpo:diamante, tungsteno,etc.;con una nitidezyuna precisinextraordinaria.Pueden calcuiarlos orificios producidosal micrn.Otrasposibilidadesparala industria:la soidadurade precisin.Hilos de un dcirode milme-tro se sueldan con absolutaexactitud. Esteresultadose obtuvo antescon hacesde elec-trones, operacinque requeraun trabajo alvaco. El laserno tiene exigencias de esetipo.Aderns tambinhayquetener encuentatodoslostransportes sin hilos deenerga queel laser haceposible. El haz degranpotenciaemitidoporel lasermolecularpodra reemplazarlaslneas dealtatensin.A la salida, la electricidaddela centralali-mentadapor loslaser moleculares gigantes-cos. A la llegada, la energa del haz que seconvierte enelectricidad.Conestosaparatos,la operacinpodraser econmicamenteventajosa."bistur de1u2".En efecto, su rayopuede Idestruir selectivamentealgunostejiosinfer- |mos con unaprecisinexcepcional.Pero Iaquse planteaun delicado problema deabsorcinde la energa luminosapor partede la materia.En realidad,el mismo rayolaserque fundeel tungsteno,atraviesaun frgil tejidotrans-parentesin provocarleel ms mnimodao.Un mismo material que refleja el haz lasersinserafectado, se fundeimprevistamentey es recubiertopor un barniznegro. Enunapalabra,la reaccin dela materiaa1laser de-pendede su color.Elcolordeterminael coe-ficientede absorcindeenerga,ya queelefectodellaser dependedela cantidaddeenerga luminosaabsorbidaporla materia.Enla prctica, qu puedehacerel cirujanoconel laser?Algunosmdicosnorteamerica-noshanlogradosoldary unirvasossangu-neos por mediodellaser.Sealimentanmuchas esperanzassobreel em-pleodel laser contrael cncer.Parecequeejerceuna real accinsobreloscncerescu-tneos,enespecialsobrelos peligrosos tumo-res melansicos.Es particularmenteen oftalmologadondeellaserha encontradosusaplicacionesmdicasms amplias.Enesta aplicacin no hay nadasorprendente,ya quese operade maneratra-dicionala travsde fotocoagulaciny conlaayudade un flash de xenn.Al principiodebeoperarsefocalizandosobre 1a retinamicroquemadurasque tienencomoresultadovolvera soldarel tejidoen el fondodelojo.El laser procedeexactamentecon el mismosistema,pero1o hacedemaneramucl'ro msexactay rpida. La precisinextraordinariade lasintervencionesquehace posibleellaseres particularmentepreciosapara losbilogosquetrabajansobrela cluiavivien-te. Para comprendersu funcionamiento,sersuficienterecordar quees necesarioactuarUn fsforoque permitircontrolar la ener-ga H. La actual energa nuclearse originaenla fisin de tomos enormes.Es la ener-ga de la bombaA, y las centralesnuclearesno son msquebombasA cuyareaccil.rest controlada.Desgraciadamente,sabemosqueexisteunafuente deenerga anmspotente, la dela bombaH. Perono existencentralesenfuncionamientoque sebaseneneste principio-Lasolareaccintermonuclearcontrolada que conocemos se desarrolla ene1Sol y en las estrellas. En todoel mundosetrabaja febrilmente para rcalizarcentralessemejantes.Enla bombaH se atraela reac-cin de fusin termonuclearhaciendo ex-plotaruna bombaA. Evidentemente se tratade un procedimientoun tantorudimentario.Pararealizarla central termonuclear esnece-sario encontrar un "fsforo"msmanejable.Y justamentees el laserel que podra apor-tar esta prodigiosaconcentracin deenerga.Las investigacionesen 1amateriaa menudoestn rodeadaspor un celoso secreto, yaquees evidentesu aplicacin militar.Hoyestamosen condicionesde fabricarbombasH que no dejan residuos radiactivos:o seabombasH limpias. Pero para detonarlasse necesitan las bombasA, queen cambiocontaminanla atmsfera.Si selograhacerexplotar una bombaH con el laser,se podrrealtzarun armaatmicacompletamentelimpia.Y anms,existirala posibilidadde ali-mentar naves espacialesenvez deobligarlasa transportarun enorme generadorde ener-ga. Y dado quenos encontramosen elcampode la astronutica,podremosdecirquese est estudiando la posibilidaddereemplazarloscordonesumbilicalesdelosrayos -cordones queles jugaran aquellamala pasadaa ios tcnicos francesesduranteel lanzamiento delDiamanf2-conrayoslaserque,desdela torrede lanzamiento,aportaranal rayo energa y mandos.Un bistur de luz quecura.Antesquelacatastrficadefinicinde "rayo dela muer-te". el lasermerece por ahorael apelativodedemaneraselectivasobresuscomponentes,alterndolos y destruyndolos,eliminandoel ncleoo an agrediendolos cromosomas.S1oel laser permite esta ciruga infinitesi-malen condicionessatisfactorias. Luegosehahechode usocorrienteenlos laboratoriosde biologacelular.Sedescubren continuamenteaplicacionesdellaserenlasdiferentes disciplinas. En cirugadental,donde puedereemplazarel torno,enqumica,quieren utilizarlopara provocarciertas reaccionesde polimerizacin;en fsi-ca, 1o hacen emitir ondasultra-ultra sonoras:los hipersonidos;en el campode losarma-mentos,permiteguiarenterrenosaccidenta-dos cohetesantiguerrilla;en astronoma,losecos del laserseutilizan paravalorarel relie-ve lunar. E,n ptica deben volver a exami-narse tanto la investigacin fundamentalcomo1aaplicada.En la pgnaanterior: I- Blandidopor samuraisdeotragalaxia "...hace tanto tiempo...", la espadalaserempuada poralgunos delosprotagonlstasde"StaWars"(La guerra delasgalaxiast,1977,es. porel momenlo, cientficamenteirrealizable.En el film se realizagregandopticamenteunaura coloreada a unalaminagiratoriay de altsi-mopoder reflector a 2 - El armade las astronavesde guerraescasi siempre el laser. En esterarofoto-gramade "BuckRogers",1979,vemos un cazaterrestreduranteunataquecontraDraconia, navealmirantedela princesaArdala.lditor: oEGC.S.A.Hrrtado, 29- Barcelona22DireccinArtisticay Diseo:JosepBarreday Albert VdalCompaginaciny Montaje:Joan BonetComposicinTipogrfica:SistemasdeComposici6nFotocromos: Artis,S.A.!preso en los talleres grficosde:- CEDAG,S.A. Las Planas,4San JuanDespi-Barcelona-EspaalS BN84-85619-09-9FascculosISBN 84-85619-08-0Obra completaDepsitoLegal: B-16044-82lmpresoen Espaa.Aol - 141282D ISTRIBUIDORES:EspaaCOEDIS,S. A.Valencia,245Barcel ona -7ArgentinaTRIBE,S.A.Viamonte1465,7.'B1055'Buenos Aires- DistribucnBuenos AiresDISTRIMECO,S..1,Avda.la Plata21381250-BuenosAres - DistribucinlnteriorpasColombiaEDITORIALAIV1ERICA,S. A.Transversal93,9 5213BogotChileED ITORIALFENACII\,1 IENTOMiraflores,3S4Santiagode ChileEcuadorN1UOZH ERMANOS,S. 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HerbertFranke, SebastianoFusco,DenisGifford, SergioGiuffrida, HarryHarrison,lonHobana,Helmut Hoffmann,Giovann lngellis, PeterKuczka,Mano N.Leone,Giuseppe Lippi,Gianni Montanar,Gilda Musa,Fabio Pagan,SandroPergameno,Renato Pestriniero, GianniPilo,RobertoPinotti,AndrzejPruszynski, Eugenio Ragone, MariangelaSala,GheorgheSasarman, LauraSerra.RobertoToso,BobertoVacca,RiccardoValla,JacquesVanHerp,AlfredElton VanVogt.OTBOSAUTORES:LinoAldani,George Alfil. A.C.Ambesi,Poul Anderson,PieroAngela,ChristopherAnvil,DominiqueArlet.lsaacAsimov,JamesGraham Ballard,JacquesBergier,AlfredBester,JamesBlish,JorgeLuisBorges,RobertN.Bracezell,Ray Bradbury,JohnBrunner,KenBulmei, CarelCapek,Adolfo BioyCasares, ArthurC.Clarke, Hugo Correa,SpragueL.deCamp,MiriamAllendeFord, MarieRaymondeDelorme,Lesterdel Rey,FrancoiseDerrey,GjanfrancodeTurris,GerardDiffloth,PhilipJoseFarmer,J.B.S. Haldane,EdmondHamilton,David Hardy, CharlesHarness,CharlesHenneberg, GerardKlein,J. 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