¡Te aniquilaré con mi pistola de rayos, alienígena mutante!

Cualquiera que haya leído o visto historias de ciencia ficción sabe que en el futuro no hay balas. Pistolas láser, fasers y sables luminosos son las armas con las que se pelea en el siglo XXIII y más allá…

Albert Einstein dijo una vez que no sabía bien con que armas se pelearía la Tercera GuerraMundial, pero estaba seguro de que en la Cuarta GuerraMundial se utilizarían palos y piedras. Esta visión apocalíptica es algo que comparten muchos autores de historias futuristas, aunque otros no piensan lo mismo. En lugar de augurar la destrucción de nuestra (in)civilización, pronostican un avance contínuo en la ciencia y la tecnología, llegando a desarrollar inventos que hoy parecerían mágicos.

Entre las armas más frecuentemente mencionadas están los rayos láser, que hoy ya son parte de nuestra vida diaria. Cualquiera de nosotros puede comprar un puntero láser made in China y apuntarle a los ojos del arquero del equipo contrario en los tiros libre. Es evidente que la intensidad de este láser no se compara, por ejemplo, con el del cañón de la “Estrella de la Muerte”, que con un sólo disparo puede destruir un planeta entero.

Antes que nada, una pregunta más que válida sería: ¿qué diablos es un láser? ¿Qué tiene de particular esa lucecita que la distingue de una lámpara común? Como aperitivo, para romper el hielo, tengo que explicarles un poco de física cuántica. Abran bien grande la boca que se viene el sapo…

Los átomos son capaces de absorber energía y de volver a emitirla. Ya desde principios del siglo XX se sabe que no lo hacen de cualquier forma. Cada átomo, dependiendo de sus características, tiene ciertos niveles de energía propios, en los cuales puede estar. Una forma de visualizarlo, que no es del todo real, es pensar que los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas como si fueran planetas alrededor de una estrella. Si le entregamos energía al átomo, uno de los electrones puede cambiar su órbita y alejarse del núcleo. Como esta situación no es estable, el átomo retorna a su nivel más bajo volviendo a emitir esa energía. Absorbe un fotón (un cuanto de luz), cambia a un estado excitado, lo reemite y vuelve al estado fundamental. La diferencia de energía entre los niveles atómicos es fija (está cuantificada), tiene valores determinados para cada elemento químico y por este mismo motivo sólo puede absorber y emitir fotones de esa energía. Para un fotón la energía es equivalente a la longitud de onda o “color”. Cualquiera que haya pasado por un laboratorio de química en la escuela sabe que, por ejemplo, una lámpara de sodio emite luz de una longitud de onda determinada, que se conoce con mucha precisión. Estos renglones que acabo de escribir son, ni más ni menos, el origen de lo que hoy esla Mecánica Cuántica.

El secreto del láser es conseguir que todos los átomos de un material, después de haberles entregado la energía exacta para excitarlos, emitan luz al mismo tiempo. Esto se llama “emisión coherente”. Se logra de esta manera que la luz sea prácticamente monocromática, en un rango de longitudes de onda muy pequeño. También se puede conseguir una intensidad muy alta, ya que las emisiones de cada átomo se suman constructivamente a todas las otras.

En principio es posible utilizar un láser para destruir un objeto. De hecho este era el sueño de los norteamericanos en los ’80, cuando comenzaron a investigar armas para contrarrestar un ataque de misiles soviéticos o para destruir satélites en órbita. Todo se reduce a encontrar una manera de obtener todo la energía necesaria para esto y generar así un haz de luz suficientemente intenso. Los láseres se utilizan para cortar materiales muy duros, por lo que en principio es factible utilizarlos como un arma. La “Estrella dela Muerte”, grande como una luna, podría seguramente albergar un sistema de destrucción de proporciones inimaginables. Pensar que se puede concentrar mucha energía en un arma del tamaño de un revólver ya es otro tema. Ni hablar de los sables Jedi, que son físicamente imposibles con los conocimientos que tenemos. Pero déjenme que este tema lo toque en detalle en una próxima nota…

Una nota fundamental. No importa que tan intenso sea un haz láser, nunca podremos verlo en el vacío del espacio. Recuerden como se hacen los efectos con láser en los espectáculos, necesariamente hay que generar humo que dispersa una parte del haz y nos permite verlo. Tampoco suenan cuando se disparan, mucho menos teniendo en cuenta que si no hay aire, como sucede en el espacio, el sonido no se puede transmitir. No importa lo emocionantes que sean las batallas de “Star Wars”, con sus láseres de colores y sus sonidos tan característicos. Nunca, jamás veremos algo así.

NdR: Estimados lectores, hasta esta noche 17/01/2012 a las 23:00hs vamos a poder recibir comentarios, luego vamos a hacer unos ajustes a la web hasta nuevo aviso, por lo que todos los comentarios que se hagan posteriores a esta fecha se van a perder. Sepan disculparnos.

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