![](\"http:\/\/www.cchen.cl\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/luz_1110x357.png\")
<\/p>\n<\/p>\n
Al observar una cierta ignorante arrogancia de algunos cient\u00edficos acerca de qu\u00e9 es la luz, Albert Einstein dir\u00eda -algo frustrado- al cabo de m\u00e1s de 50 a\u00f1os estudi\u00e1ndola: \u201cHoy cualquier pillo cree que conoce la respuesta, pero se est\u00e1 enga\u00f1ando a s\u00ed mismo<\/em>\u201d. Para \u00e9l la luz seguir\u00eda encerrando un profundo misterio.<\/p>\n No es as\u00ed. Lo que podemos contar acerca de la luz son, m\u00e1s bien, sus distintos comportamientos y, dif\u00edcilmente podremos decir algo sobre su naturaleza m\u00e1s profunda. Aun as\u00ed, lo que podemos narrar es fascinante.<\/p>\n Se propaga en el vac\u00edo a 300.000 kil\u00f3metros por segundo. Adem\u00e1s, destaquemos ese hecho adicional: la luz se propaga en el vac\u00edo<\/strong>, un espacio que entendemos desprovisto de toda materia, sin ni siquiera aire o mol\u00e9cula alguna. Ambos hechos, el que la luz sea lo m\u00e1s r\u00e1pido en la naturaleza y que se propague en el completo vac\u00edo, plantean el primer, y m\u00e1s dif\u00edcil y esquivo dilema.<\/p>\n Einstein, en 1905, destruy\u00f3 la idea de que la luz, para desplazarse, necesita un medio material que, en ese entonces, se conoc\u00eda como \u00e9ter. No hablamos de ese gas, el \u00e9ter dimet\u00edlico, compuesto por carbono, hidr\u00f3geno y ox\u00edgeno que, por muchos a\u00f1os, se us\u00f3 como anest\u00e9sico. El \u00e9ter que se dec\u00eda que transportaba la luz era un elemento ligero, invisible, de una elasticidad portentosa, inmanente al espacio mismo y que llenaba completamente, entre las estrellas, en el interior de la materia; incluso, dentro de nosotros mismos: la quintaesencia del universo.<\/p>\n El razonamiento era que la luz, siendo una onda como el sonido o las olas del mar, requerir\u00eda un medio material que la propague; algo que vibre, como el agua que sube y baja y as\u00ed hace que las olas se muevan. Einstein enuncia su teor\u00eda de la relatividad, en ese 1905, asumiendo que tal hip\u00f3tesis del \u00e9ter era superflua, innecesaria, y que nos confund\u00eda acerca de la verdadera naturaleza de la luz.<\/p>\n Con esa idea de que no existe la necesidad de un medio material para que la luz se propague, deduce que cualquier observador que mida la velocidad de la luz en el vac\u00edo obtendr\u00e1 el mismo resultado<\/strong>: m\u00e1s exactamente, 299.792.458 metros por segundo. Esto quiere decir que si un observador se mueve directamente hacia una fuente de luz, hacia la linterna que nos env\u00eda esa luz, no notar\u00e1 diferencia en su velocidad. Para ser m\u00e1s claros, y usando una comparaci\u00f3n, si nos movemos hacia una fuente de sonido, la onda sonora se mover\u00e1 m\u00e1s r\u00e1pido hacia nosotros. Es similar a lo que ocurre cuando, conduciendo en una carretera, vemos acercarse un veh\u00edculo en sentido contrario: el veh\u00edculo que viene correr\u00e1 mucho m\u00e1s r\u00e1pido hacia nosotros, porque su velocidad relativa respecto de nuestro autom\u00f3vil ser\u00e1 la suma de ambas velocidades, la nuestra y la del otro veh\u00edculo. Pues, con la luz no pasa lo mismo. Y la raz\u00f3n es muy simple.<\/p>\n M\u00e1s claramente y tomando la comparaci\u00f3n anterior, el sonido se mueve en aire con una velocidad de 340 metros por segundo, aproximadamente. Ese n\u00famero es respecto del aire quieto, del aire en reposo. Si nosotros nos movemos hacia la fuente de sonido, tambi\u00e9n nos moveremos respecto del aire: sentiremos el viento en nuestra cara. As\u00ed, la velocidad del sonido, respecto del aire en movimiento, debe incluir la velocidad del aire respecto del observador. Luego, \u00bfqu\u00e9 ocurre con la luz?<\/p>\n Como la luz se propaga en el vac\u00edo, y el vac\u00edo no posee propiedades materiales, ning\u00fan observador puede decir que siente \u201cel viento del vac\u00edo\u201d. No existe tal cosa. As\u00ed, la velocidad de la luz es completamente democr\u00e1tica<\/strong>: tanto el observador que sostiene la linterna como nosotros que corremos hacia ella tendremos el mismo vac\u00edo como referencia, ni quieto ni en movimiento; siempre el mismo. Y la velocidad de la luz que viaja desde la linterna ser\u00e1 la misma para ambos observadores.<\/p>\n Las consecuencias de lo anterior son dram\u00e1ticas: las medidas del tiempo y del espacio ser\u00e1n relativas al observador. Pero eso es motivo de otro art\u00edculo.<\/p>\n La luz, considerada como una onda hasta los comienzos del siglo XX, de repente se mostrar\u00e1 compuesta de part\u00edculas; cuantos de luz que chocan con la materia y que producen efectos que no tienen ninguna manera de ser entendidos si no se considera a la luz efectivamente como un conjunto de corp\u00fasculos. El misterio, en este caso, es que las ondas y las part\u00edculas generan fen\u00f3menos completamente diferentes. En este texto ser\u00e1 largo explicar por qu\u00e9 es as\u00ed.<\/p>\n Digamos, simplemente, que todos los fen\u00f3menos de la luz no pueden ser entendidos con una \u00fanica hip\u00f3tesis. Si la luz es una onda, entonces hay situaciones en que participa la luz que no son entendibles en absoluto; si la luz es una part\u00edcula, otro grupo de fen\u00f3menos resulta inexplicable.<\/p>\n Hoy llamamos fotones a estos cuantos de luz. Quiz\u00e1s, dir\u00edamos, es por eso que la luz se mueve siempre a la misma velocidad, pues las part\u00edculas simplemente se mueven en el espacio sin necesidad de que haya un medio que las ayude a moverse. \u00a1Craso error! Si nuestro contendor en un partido de tenis nos dispara la pelota y nosotros corremos hacia ella, aquella volar\u00e1 m\u00e1s r\u00e1pido, a su propia velocidad, m\u00e1s la nuestra en el acercamiento. Igual que el autom\u00f3vil que viene por la pista opuesta. Por consiguiente, el misterio permanece.<\/p>\n As\u00ed, tenemos dos misterios que resolver: la constancia<\/strong> de la velocidad de la luz en el vac\u00edo y su comportamiento<\/strong>, a veces como onda, a veces como part\u00edcula. \u00bfSe entiende ahora por qu\u00e9 Einstein permaneci\u00f3 extraordinariamente cauteloso respecto de la naturaleza de la luz?<\/p>\n Dir\u00eda que definitivamente no, respecto de su naturaleza \u00edntima, aunque sobre la dualidad onda-part\u00edcula s\u00ed ha habido avances. Esa incongruencia se aminora, significativamente, por la forma en que hoy entendemos los fen\u00f3menos m\u00e1s fundamentales de la naturaleza, aquellos que involucran las part\u00edculas elementales que conforman todo lo que encontramos en el universo, entre ellos los fotones de luz. Es una teor\u00eda unificada, que combina relatividad y mec\u00e1nica cu\u00e1ntica: es la teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos, un \u00e1rea muy compleja que, no obstante, a\u00fan tiene sus propios misterios.<\/p>\n La idea surgi\u00f3 en 1907 y cuaj\u00f3 diez a\u00f1os despu\u00e9s. Einstein se dio cuenta de que la gravedad no es un fen\u00f3meno explicado por una fuerza, sino el resultado de una geometr\u00eda inusual del espacio. Si el espacio es como lo imagin\u00f3 Euclides en la antigua Grecia, entonces la distancia m\u00e1s corta entre dos puntos es una l\u00ednea recta. Y la suma de \u00e1ngulos de un tri\u00e1ngulo es siempre 180 grados. Sin embargo, el espacio no es siempre as\u00ed. A veces, no es la l\u00ednea recta el camino m\u00e1s corto entre dos puntos; a veces, la suma de esos \u00e1ngulos del tri\u00e1ngulo es m\u00e1s de 180 grados. Todo esto, en el m\u00e1s completo vac\u00edo de materia.<\/p>\n Cuando la luz pasa cerca de un cuerpo muy masivo, como una estrella, una de ellas nuestro Sol, sigue una trayectoria curva. Pero, \u00bfpor qu\u00e9 ocurre eso?<\/p>\n Sabemos que las part\u00edculas de luz, los fotones, no tienen masa. Eso quiere decir que, si aplicamos la ley de gravitaci\u00f3n de Newton, simplemente no experimentar\u00edan ninguna fuerza y, por consiguiente, no deber\u00edan ser atra\u00eddas y desviadas de su trayectoria, como s\u00ed le ocurrir\u00eda a un cometa que pasa cerca del Sol. La respuesta la dio Einstein:<\/p>\n Dem\u00e1s est\u00e1 decir que la teor\u00eda de Einstein deb\u00eda ser comprobada. Esto es, si es el espacio el que se altera. habr\u00e1 otros fen\u00f3menos que ocurrir\u00e1n como consecuencia de aquello. La ciencia funciona as\u00ed. Vemos un fen\u00f3meno e inventamos una teor\u00eda para explicarlo. Pero, esa invenci\u00f3n, esa hip\u00f3tesis debe implicar otras cosas, fen\u00f3menos que a\u00fan no hemos visto. Luego, hay que explorar si esos fen\u00f3menos realmente ocurren.<\/p>\n La teor\u00eda de la gravitaci\u00f3n de Einstein, llamada tambi\u00e9n, la Relatividad General<\/strong>, s\u00ed pas\u00f3 esa prueba; y muchas m\u00e1s hasta el d\u00eda de hoy. Por ejemplo, el sistema de sat\u00e9lites del Global Positioning System (GPS) basa su precisi\u00f3n en ubicar el punto de la Tierra donde nos encontramos usando las ecuaciones de la teor\u00eda de la Relatividad General.<\/p>\n Ciertamente, no lo sabemos. Pero, s\u00ed nos damos cuenta que la luz es un testigo privilegiado del comportamiento m\u00e1s \u00edntimo de la naturaleza, y eso s\u00ed sabemos describirlo con precisi\u00f3n, con ecuaciones y todo eso. Con la Relatividad de 1905, descubrimos que tiempo y espacio est\u00e1n ligados entre s\u00ed y que sus medidas son relativas al observador. Con la teor\u00eda cu\u00e1ntica, hemos construido la base de casi toda la tecnolog\u00eda electr\u00f3nica que hoy nos rodea. Con la Relatividad General resolvimos el misterio del comportamiento extra\u00f1o de la \u00f3rbita de Mercurio, incrementado la precisi\u00f3n del GPS, predicho los extra\u00f1os agujeros negros, y visualizado c\u00f3mo empez\u00f3 el universo.<\/p>\n La luz est\u00e1 en todas las cosas. Ni hablar del papel maravilloso que juega en el arte. Ha sido estudiada y explorada en sus manifestaciones m\u00e1s \u00edntimas y novedosas. En la biolog\u00eda, la percepci\u00f3n de la luz por los seres vivos ha sido un importante tema de estudio, con resultados muy sorprendentes. Humberto Maturana y su laboratorio han sido parte importante de esto \u00faltimo. La luz es tambi\u00e9n la fuente de energ\u00eda de la fotos\u00edntesis en las plantas, y de donde todos los seres vivos resultamos como consecuencia. Y, en los dominios de la producci\u00f3n de bienes materiales, las nuevas tecnolog\u00edas en automatizaci\u00f3n, rob\u00f3tica e inteligencia artificial tienen a lo visual como un ingrediente de primera importancia.<\/p>\n La luz no se reduce a lo que vemos los seres humanos. La luz es parte de un enorme espectro de radiaciones electromagn\u00e9ticas, desde las ondas de radio a los rayos gamma. Por consiguiente, la luz tambi\u00e9n est\u00e1 presente todos los d\u00edas en nuestros laboratorios, en nuestro reactor de investigaci\u00f3n, en los \u2018facilities\u2019 de irradiaci\u00f3n, en el an\u00e1lisis del espectro de radiaci\u00f3n de los distintos materiales y que permite identificar, por medio de instrumentos sensibles a esa luz no visible, qu\u00e9 elementos presenta un compuesto.<\/p>\n La luz no visible produce efectos en la materia muy notables, y dram\u00e1ticos, a veces; efectos que son parte de nuestras investigaciones en la Comisi\u00f3n Chilena de Energ\u00eda Nuclear. Es un gran y maravilloso tema sobre el cual escribiremos en otra oportunidad.<\/p>\n En el D\u00eda Internacional de la Luz celebramos el l\u00e1ser<\/strong><\/p>\n Cada a\u00f1o, el D\u00eda Internacional de la Luz se celebra el 16 de mayo, puesto que es el aniversario de la operaci\u00f3n exitosa del primer L\u00c1SER<\/em> (por su sigla en ingl\u00e9s, Light Amplification of Stimulated Emission of Radiation<\/em>), realizado con \u00e9xito por el f\u00edsico e ingeniero estadounidense Theodore Maiman, en 1960.<\/p>\n El l\u00e1ser es un equipo \u00f3ptico que produce un haz de luz de un color muy espec\u00edfico, de una sola frecuencia y longitud de onda. Es un haz muy ordenado, espacial y temporalmente; una propiedad que llamamos coherencia. Es, por todos estos atributos, un haz muy potente energ\u00e9ticamente. As\u00ed, un haz de l\u00e1ser puede viajar largas distancias expandi\u00e9ndose muy poco y perdiendo muy poca intensidad. Actualmente, son muy comunes los punteros l\u00e1ser y en ellos se pueden ver las caracter\u00edsticas que mencionamos.<\/p>\n El l\u00e1ser utiliza las propiedades cu\u00e1nticas de la materia. Los \u00e1tomos producen luz cuando los electrones pasan de un estado de energ\u00eda a uno de menor energ\u00eda. As\u00ed, emiten un fot\u00f3n de una frecuencia o color espec\u00edfico, y que se relaciona con la diferencia de energ\u00eda entre los dos estados. En un l\u00e1ser hay un medio que emite la luz, que puede ser s\u00f3lido, l\u00edquido o gaseoso, y cuando el l\u00e1ser funciona lo que ocurre es que se le entrega energ\u00eda a ese medio activo y as\u00ed muchos electrones quedan en un nivel de energ\u00eda m\u00e1s alto. Luego, unos pocos electrones pasan al nivel de energ\u00eda inferior emitiendo fotones, los cuales, a su vez, recorren varias veces el medio activo, reflej\u00e1ndose entre espejos opuestos. Es un oscilador cu\u00e1ntico. El resultado son muchos electrones que pasan al nivel de energ\u00eda inferior y descargan su energ\u00eda emitiendo fotones de la misma energ\u00eda y frecuencia que los primeros. Es de esta forma que funciona la amplificaci\u00f3n de la emisi\u00f3n de luz: una cantidad sostenida de fotones de una frecuencia espec\u00edfica, obteniendo como resultado un haz de luz coherente y muy intenso. Es esto lo que dice el nombre L\u00c1SER, que en espa\u00f1ol significa Luz Amplificada por Emisi\u00f3n Estimulada de Radiaci\u00f3n<\/strong>.<\/p>\n Antes que el l\u00e1ser, se invent\u00f3 el m\u00e1ser, que sigue los mismos principios f\u00edsicos de un l\u00e1ser, pero en vez de luz visible lo hace con microondas, su nombre es MASER. En 1953, en Estados Unidos, Charles H. Townes, junto a dos estudiantes de postgrado, James P. Gordon y Herbert J. Zeiger, construyeron el primer m\u00e1ser. De manera independiente en la Uni\u00f3n Sovi\u00e9tica, Nikol\u00e1i B\u00e1sov y Aleksandr Pr\u00f3jorov, mejoraron la tecnolog\u00eda desarrollada por Townes y sus estudiantes, y obtuvieron un m\u00e1ser de salida de luz continua. En 1964, C. Townes, N. B\u00e1sov y A. Pr\u00f3jorov recibieron, conjuntamente, el Premio Nobel de F\u00edsica, por \u201clos trabajos fundamentales en el campo de la electr\u00f3nica cu\u00e1ntica\u201d, estudios que fueron la base para la construcci\u00f3n de osciladores y amplificadores basados en los fundamentos de los m\u00e1ser-l\u00e1ser.<\/p>\n Hoy tenemos l\u00e1seres que funcionan en el rango de la luz visible, infrarrojo, ultravioleta y tambi\u00e9n de rayos X. Pueden funcionar de manera continua o pulsada. Estos \u00faltimos son capaces de concentrar energ\u00eda y potencia en un punto muy peque\u00f1o, en tiempos de mil\u00e9simas de millon\u00e9simas de segundo. Hoy el l\u00e1ser tiene aplicaciones en diferentes \u00e1reas cient\u00edficas y tecnol\u00f3gicas. Entre las tecnolog\u00edas encontramos: intervenciones quir\u00fargicas en las que se requiere alta precisi\u00f3n espacial; en corte y soldadura de metales; limpieza fina de objetos; holograf\u00eda, que es la fotograf\u00eda tridimensional; en el desarrollo de t\u00e9cnicas de medici\u00f3n de alta resoluci\u00f3n espacial (d\u00e9cimas de micrones); en la obtenci\u00f3n de im\u00e1genes de objetos que se mueven a grandes velocidades, superiores a 500 kil\u00f3metros por segundo; en astronom\u00eda, para determinar las propiedades de visbilidad de la atm\u00f3sfera.<\/p>\n En el campo de la energ\u00eda nuclear se usan l\u00e1seres pulsados gigantescos para investigar c\u00f3mo producir un plasma, comprimirlo y calentarlo hasta las condiciones en las que se produce fusi\u00f3n nuclear, que son los experimentos en fusi\u00f3n nuclear por confinamiento inercial. En la CCHEN<\/abbr>, en el campo de la investigaci\u00f3n en f\u00edsica plasmas y fusi\u00f3n nuclear, usamos l\u00e1seres pulsados para medir la densidad y las propiedades din\u00e1micas de plasmas producidos por experimentos a escala en miniatura, dise\u00f1ados y construidos por nuestros investigadores, para investigaci\u00f3n en fusi\u00f3n nuclear.<\/p>\n El l\u00e1ser es un ejemplo superlativo de lo que se puede hacer con la luz, producir un haz muy fino, con la energ\u00eda concentrada, con capacidad de llegar muy lejos y de medir distancias extraordinariamente peque\u00f1as con una precisi\u00f3n asombrosa.<\/p>\n En el microcosmos de la materia, del tiempo y el espacio, en la enorme escala del universo entero, del macrocosmos, en esa vastedad de la naturaleza, all\u00ed est\u00e1 la luz. Pero, la luz tambi\u00e9n participa de nuestra m\u00e1s simple cotidianidad, de la posibilidad de mirarnos unos a otros, de apreciar el d\u00eda y la noche, de disponer de tantos objetos que cautivan nuestra realidad mundana.<\/p>\n \u00a1Viva la luz, porque es el testigo de lo m\u00e1s fundamental del universo!<\/em> Dr. Luis Huerta, f\u00edsico<\/strong> Dr. Leopoldo Soto Norambuena, f\u00edsico<\/strong> Al observar una cierta ignorante arrogancia de algunos cient\u00edficos acerca de qu\u00e9 es la luz, Albert Einstein dir\u00eda -algo frustrado- al cabo de m\u00e1s de 50 a\u00f1os estudi\u00e1ndola: \u201cHoy cualquier pillo cree que conoce la respuesta, pero se est\u00e1 enga\u00f1ando a s\u00ed mismo\u201d. Para \u00e9l la luz seguir\u00eda encerrando un profundo misterio. Nosotros, \u00bfs\u00ed creemos… Leer m\u00e1s >><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[17],"tags":[],"class_list":["post-5661","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-noticias"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5661","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5661"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5661\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5664,"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5661\/revisions\/5664"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5661"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5661"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cchen.cl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5661"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Nosotros, \u00bfs\u00ed creemos saberlo?<\/h3>\n
Digamos, primero, que la luz es lo m\u00e1s r\u00e1pido que existe en la naturaleza.<\/h3>\n
Pero, \u00bfcu\u00e1l es ese dilema tan esquivo?<\/h3>\n
El vac\u00edo es simplemente la nada misma; luego, el vac\u00edo tiene las mismas propiedades para un observador que para otro.<\/h3>\n
El propio Einstein notar\u00e1, sin embargo, algo a\u00fan m\u00e1s extra\u00f1o respecto de la luz.<\/h3>\n
Hay una dualidad inherente al comportamiento de la luz.<\/h3>\n
\u00bfHemos progresado, despu\u00e9s de 1905, en el entendimiento de lo que la luz es?<\/h3>\n
Pero, hay m\u00e1s. Ser\u00e1 el mismo Einstein que nos revelar\u00e1 algo a\u00fan m\u00e1s sorprendente: la curvatura del espacio-tiempo.<\/h3>\n
Adivinen qu\u00e9 fen\u00f3meno permite descubrir c\u00f3mo es el espacio: si es Euclideano o no. Pues, \u00a1la luz!<\/h3>\n
No es la atracci\u00f3n del Sol sobre el rayo de luz.<\/h3>\n
Es el espacio cerca del Sol el que ve alterada su geometr\u00eda: la distancia m\u00e1s corta entre dos puntos no es all\u00ed una recta.<\/h3>\n
En suma, \u00bfqu\u00e9 es la luz?<\/h3>\n
Einstein predijo la expansi\u00f3n del universo, mucho antes de que eso fuera medido por los astr\u00f3nomos. Esto, gracias al conocimiento de la luz.<\/h3>\n
La luz es ese fen\u00f3meno asombroso de nuestro universo que nos permite saber qu\u00e9 ocurre en la escala m\u00e1s peque\u00f1a y la escala m\u00e1s grande.<\/h3>\n
\n\u00a1Viva la luz, porque es arte!<\/em>
\n\u00a1Viva la luz, porque est\u00e1 en cada mirada!<\/em>
\n\u00a1Viva la luz, porque la luz es vida!<\/em><\/p>\n
\nJefe de la Divisi\u00f3n de Investigaciones y Aplicaciones Nucleares, CCHEN<\/abbr><\/p>\n
\nCentro de Plasmas, Materia y Complejidad, CCHEN<\/abbr><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"