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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El año pasado escribíamos:
Ser Minita
Señor mío, ninguna argumento que usted se permita esgrimir puede con la certeza espontánea de que los Sables de luz Jedi son factibles.
Estimado Profesor: cualquier argumento que la ciencia le permita esgrimir carece de validez frente a la certeza espontánea de que los sables Jedi no solo son posibles, si no que tambien existen.
Saludos.
Si seré pelotudo: esta página anda tan como el orto que revela mis ansiedades.
Un terapeuta por favor.
Disculpame pero que no oigamos una pistola en el vacío es coherente. Es una onda mecánica y por tanto necesita de un medio para propagarse. Por el contrario, la luz y las radiaciones que viaja, en el vacío, a la velocidad de la luz, son ondas electromagnéticas que NO necesitan un medio para transmitirse.
Si lo necesitasen la radiación solar no llegaría a la tierra y ya sabemos lo que pasaría…
upa… uno que sabe. ¿Duelo de titanes?
Vamos por partes:
– Un láser (o cualquier onda electromagnética) se propaga en el vacío del espacio, pero no se ve (salvo que te apunten a los ojos, en cuyo caso sería lo último que verías). Para ver un haz de luz láser «de costado» es necesario que éste se disperse y una parte de la luz llegue a tus ojos, por ejemplo atravesando una nube de polvo (como el «humo» que usan en un boliche.)
– En las pelis de ciencia ficción, las naves y las armas «suenan». Se oyen los motores y los disparos. Esto es absolutamente imposible si no hay aire. La película «2001» es una de las pocas donde se tiene en cuenta esto.
Al atravesar un medio (polvo/humo) diferente al que viene atravesando la onda (por ej: aire o vacío), es verdad que cambia su longitud de onda y por tanto su velocidad de propagación (siempre inferior a c), la frecuencia está intacta, además este nuevo medio refleja y refracta diferentes proporciones de la luz, dependiendo de su índice de refracción. Ahora vuelvo sobre lo mismo. Si una onda por ejemplo monocromática, como un láser rojo, obviamente siempre hablando de radiación que esté dentro del espectro visual del ojo (entre ultravioleta e infrarrojo) se propaga en el vacío, cual es el impedimento para no poder verla?
Corrijo un detalle: «Dado un cambio de medio en la propagación de una onda electromagnética, y relacionándose n=c/v (el índice de refracción cociente entre velocidad de la luz en el vacío y en el medio nuevo) en este nuevo medio la longitud de onda y la frecuencia variarán de manera inversa»
No tiene que ver con un cambio de medio. El humo no se considera otro medio, son pequeñas partículas que dispersan la luz, pero no son transparentes.
Te sugiero el siguiente experimento, si tenés a mano un puntero láser:
-En una habitación oscura, apuntá el láser hacia la pared.
-Si el aire de la habitación está limpio, lo único que vas a ver del láser es el punto en la pared, más grande que el orificio de salida (por la difracción)
-Si llenás el aire de polvo (a falta de humo), sacudiéndo una alfombra o esparciendo tiza, vas a empezar a ver el haz completo, desde el puntero hasta la pared. El haz se dispersa en parte y la luz te llega para que puedas verla.
Eso es solamente lo que quise decir. En el espacio no hay nada, más que unos cuantos protones por cm3. No hay nada que disperse la luz y la haga llegar a tus ojos.
Yo escribí: «son físicamente imposibles con los conocimientos que tenemos». Remarco las últimas 5 palabras…
Claro que existen, pero nos faltan muchos años (¿siglos?) para desarrollar uno en la Tierra.
Igual me calienta tres carajos porque esta noche se borra todo.
A chuparla.
😀
Profe lo decía por lo de las ansiedades.
No tome esto último a a mal.
Todo bien, no tomo nada a mal 🙂
Permítame informarle, «Profesor» Alberto Unapiedra: en el futuro los sables láser se venden como pan caliente, los va a poder encontrar en librerías, en hipermercados, en todos lados; así que no sé qué tan «físicamente imposible» son.
Fuente: Yo vengo del futuro.
Le encargo 2 kg y medio para la próxima vez que vuelva a sus pagos 🙂
Con todo respeto esta pifiado profe.
El sable laser es refacil de hacer con la tecnología actual. Hace mas de 30 años agarré un palo de escoba, lo pinte de verde, mi hermano pintó uno de rojo y nos pegábamos en cámara lenta, un mandoblazo mal calculado, la falta de reflejos de mi hermano, dejaron un dedo morado y a el a los gritos.
Mi vieja nos cacheteó a los dos, era de otra época, no venía como nosotros saliendo del cine de ver la «La guerra de las galaxias» ni había leido tanto como Ud.
Mi vieja y Ud. son lo que ben definió Dolina «Refutadores de leyenda». A los científicos los requiero hasta que me dicen que Papá Noel no puede transportar tantos regalos a la vez, pst.
Le aseguro que si me conociera se daría cuenta de que soy un Hombre Sensible, aunque nunca haya vivido en Flores…
Deje de desmoronar el mundo que creé de niñó por favor. No sea tan cruel con nosotros (?)
Buen artículo, proof. Pero le digo que, en casa, mi hijo tiene un sable láser made in Segal, hecho y derecho, y no hay ciencia que le demuestre lo contrario.Si su convencimiento es tan infinito, se produce una deformación de los planos de realidad, por lo tanto, se convierte en verdad.Para él.Y si llega a ser presidente del mundo, su verdad será «la» verdad, y todos deberán acomodarse a ella.No sé si me explico.
Excelente nota……aunque me rompió la ilusión de matar(el día de mañana)a mi suegra y esposa con sable jedi…una lástima..me hubiera divertido un montón!