INTRODUCCION
El
láser es un elemento muy útil para la
vida actual, hay láseres que realizan muchas tareas
distintas, desde
medicina hasta
trabajos industriales.
La
historia del láser
está plagada de
problemas y
peleas, pero también de acuerdos e innovaciones. Es sin
duda una historia muy
interesante.
¿QUÉ ES UN LÁSER?
Dr. Charles Hard Townes, padre del laser
Un láser es un aparato (o dispositivo) que
produce un tipo muy especial de
luz. Podemos
imaginárnoslo como una superlinterna. Sin embargo, la
luz procedente
de un láser se diferencia de la de una linterna en cuatro
aspectos básicos:
- La luz
láser es intensa. No obstante, sólo ciertos
láseres son potentes. Aunque lo parezca, no se trata de
una contradicción. La intensidad es una medida de la
potencia por
unidad de superficie, e incluso los láseres que emiten
sólo algunos milivatios son capaces de producir una
elevada intensidad en un rayo de un milímetro de
diámetro. En realidad, su intensidad puede ser igual a
la de la luz del sol.
Cualquier lámpara ordinaria emite una cantidad de
luz muy
superior a la de un pequeño láser, pero esparcida
por toda la sala. Algunos láseres pueden producir muchos
miles de vatios continuamente; otros son capaces de producir
billones de vatios en un impulso cuya duración es tan
sólo la mil millonésima parte de un
segundo.
- Los haces láser son estrechos y no se
dispersan como los demás haces de luz. Esta cualidad se
denomina direccionalidad. Se sabe que ni la luz de un potente
foco logra desplazarse muy lejos: si se enfoca hacia el
firmamento, su rayo parece desvanecerse de inmediato. El haz de
luz comienza a esparcirse en el memento en que sale del foco,
hasta alcanzar tal grado de dispersión que llega a
perder su utilidad. Sin
embargo, se han logrado reflejar haces láser de pocos
vatios de potencia
sobre la luna y su luz era todavía lo suficientemente
brillante para verla desde la tierra.
Uno de los primeros haces láser que se disparó
contra la luna en 1962 sólo lleg6 a dispersarse cuatro
kilómetros sobre la superficie lunar. ¡No
está mal si se considera que se había desplazado
cuatrocientos mil kilómetros!
- La luz láser es coherente. Esto significa que
todas las ondas
luminosas procedentes de un láser se acoplan
ordenadamente entre sí. Una luz corriente, como la
procedente de una bombilla, genera ondas
luminosas que comienzan en diferentes mementos y se desplazan
en direcciones diversas. Algo parecido a lo que ocurre cuando
se arroja un puñado de piedrecitas en un lago. Lo
único que se crean son pequeñas salpicaduras y
algunas ondulaciones. Ahora bien, si se arrojan las mismas
piedrecitas una a una con una frecuencia exactamente regular y
justo en el mismo sitio, puede generarse una ola en el agua de
mayor magnitud. Así actúa un láser, y esta
propiedad
especial puede tener diversas utilidades. Dicho de otro modo,
una bombilla o un foco son como escopetas de cartuchos,
mientras que un láser equivale a una
ametralladora.
- Los láseres producen luz de un solo color, o para
decirlo técnicamente, su luz es monocromática. La
luz común contiene todos los colores de la
luz visible (es decir, el espectro), que combinados se
convierten en blanco. Los haces de luz láser han sido
producidos en todos los colores del
arco iris (si bien el más común es el rojo), y
también en muchos tipos de luz invisible; pero un
láser determinado sólo puede emitir única
y exclusivamente un solo color. Existen
láseres sintonizables que pueden ser ajustados para
producir diversos colores, pero
incluso éstos no pueden emitir más que un
color
único en un memento dado. Determinados láseres,
pueden emitir varias frecuencias monocromáticas al mismo
tiempo, pero
no un espectro continuo que contenga todos los colores de la
luz visible como pueda hacerlo una bombilla. Además,
existen numerosos láseres que proyectan luz invisible,
como la infrarroja y la ultravioleta.
Dr. Charles Hard Townes
La gama de usos de los láseres es sorprendente,
hasta el punto de que alcanza una extensión mucho
más amplia que la concebida originariamente, por los
científicos que diseñaron los primeros
modelos (a
pesar de que difícilmente lo admitirían), y supera
en mucho la visión de los primeros escritores de
ciencia-ficción, quienes en la
mayoría de los casos sólo supieron ver en él
un arma futurista, (aunque tampoco parecen dispuestos a confesar
su falta de imaginación). También resulta
sorprendente la gran variedad de láseres
existentes.
En un extremo de la gama se encuentran los
láseres fabricados con minúsculas pastillas
semiconductoras, similares a las utilizadas en
circuitos
electrónicos, con un tamaño no superior al de un
grano de sal. Gordon Gould uno de los pioneros en este campo,
confesó que le impresionaron cuando fueron presentados. En
el extremo opuesto se encuentran los láseres
bélicos del tamaño de un edificio, con los que
experimenta actualmente el ejército, muy diferentes de las
pistolas lanzarrayos que habían imaginado los escritores
de ciencia-ficción.
En este
libro no
sólo nos hemos propuesto hablar de los láseres,
sino también explicar sus actuales aplicaciones
-así como las de un futuro próximo- y la forma en
que afectarán, por consiguiente, nuestras
vidas.
Las tareas desempeñadas por los láseres
van de lo mundano a lo esotérico si bien comparten un
elemento común: son difíciles o totalmente
imposibles con cualquier otro instrumento. Los Láseres son
unos aparatos relativamente caros y, por lo general, sólo
se utilizan por su propiedad de
suministrar la forma y la cantidad de energía requeridas
en el lugar deseado.
Charles H. Townes, uno de los inventores del
láser y ganador del Premio Nobel, ha dicho que, en su
opinión, el láser abarcará una gama muy
amplia de campos y logrará hacerlo prácticamente
todo.
LA HISTORIA DEL RAYO
LÁSER
La historia comenzó en
1916, cuando Albert
Einstein estudiaba el
comportamiento
de los electrones en el interior del
átomo. Por
regla general, los electrones son capaces de absorber o emitir
luz. En realidad, los electrones emiten luz
espontáneamente sin ninguna intervención externa.
Sin embargo, Einstein previó la posibilidad de estimular
los electrones para que emitiesen luz de una longitud de onda
determinada. El estímulo se lo proporcionaría una
luz adicional de la misma longitud de onda. A pesar de que R.
Ladenberg verificó el pronóstico de Einstein en
1928, nadie pensó seriamente en construir un dispositivo
basado en el fenómeno en cuestión hasta
principios de los
años cincuenta.
Recordemos que láser significa
amplificación de la luz por emisión estimulada de
radiación. Einstein descubrió la emisión
estimulada, pero para fabricar un láser se precisa
también amplificación de dicha emisión
estimulada.
La primera propuesta conocida para la
amplificación de la emisión estimulada
apareció en una solicitud de patente soviética en
el año 1951, presentada por V.A. Fabrikant y dos de sus
alumnos. Sin embargo, dicha patente no se publicó hasta
1959, y por consiguiente no afectó a los demás
investigadores. Fabrikant sigue siendo un misterio en la
actualidad, uno de los olvidados en la ruta de
investigación del láser. En 1953,
Joseph
Weber, de la
universidad de
Maryland, propuso también la amplificación de la
emisión estimulada y, al año siguiente, los rusos
mencionados anteriormente, Basov y Prokhorov, escribieron un
artículo explorando mucho mas a fondo el
concepto. Desde
entonces, a Weber se le ha
pasado a conocer mejor por sus
investigaciones
en otro campo, el de la detección de ondas de gravedad
basándose también en otra antigua idea de Albert
Einstein.
Éstas son las fechas oficiales correspondientes a
la primera parte de la carrera del láser. Pero acaso el
hecho más significativo tuviese lugar en el
banco de un
parque de Washington DC durante la mañana del 26 de abril
de 1951. Charles H. Townes se encontraba en Washington para
asistir a una reunión de físicos y compartía
la habitación de su
hotel con Arthur Schawlow. En
realidad, Townes asistía a una
conferencia en la
que se hablaba de ondas
milimétricas y Schawlow tomaba parte en otra
reunión. Uno de los grandes intereses de Townes
consistía en generar ondas cortas para
sus investigaciones,
que era algo que no había logrado todavía. Townes,
casado y con hijos menores, estaba acostumbrado a levantarse
temprano, mientras que Schawlow, soltero, solía levantarse
tarde. Cuando Townes se despertó per la mañana
temprano, con el fin de no molestar a Schawlow, decidió ir
a dar un paseo. Y fue precisamente en un banco del parque
de Franklin, de Washington, donde se le ocurrió la gran
idea. Se dio repentinamente cuenta de las condiciones necesarias
para amplificar la emisión estimulada de
microondas.
Como hemos visto con anterioridad, las microondas son
ondas electromagnéticas muy cortas, como por ejemplo, las
que se utilizan en ciertos tipos de hornos. No se trata de ondas
luminosas, y sin embargo la revelación de Townes tuvo una
importancia sumamente trascendental para el
láser.
La idea de Townes, según sus propias palabras en
aquella época, "solo parecía factible en parte"
Siguiendo el
método
tradicional de los catedráticos de
física,
formuló el problema en forma de tema para una
tesis y se lo
ofreció a James P. Gordon, alumno licenciado de la
universidad de
Columbia. Tres años mas tarde, Gordon, Townes y Herbert
Zeiger habían logrado construir en Columbia el primer
máser (amplificación de microondas por
emisión estimulada de radiación).
Durante los años siguientes proliferaron los
máseres. Debido a que la física de
éstos era fascinante, el nuevo campo atrajo a numerosos
investigadores, pero por desgracia se encontraron pocas
aplicaciones para los aparatos en cuestión. Una de sus
utilidades consiste en amplificar las
señales que los
radioastrónomos reciben del espacio lejano, y en las
comunicaciones
por medio de satélite, y se usan además come medida
de frecuencias en los relojes atómicos de
ultraprecisión. Sin embargo, la gama de frecuencias que
amplifica es excesivamente limitada para la mayoría de las
aplicaciones electrónicas. Los físicos deseaban ir
más allá, y no tardaron en comenzar a investigar
otras zonas del espectro electromagnético, en especial las
longitudes de onda de la luz infrarroja y visible. Y así
comenzó la gran carrera.
Entonces fue cuando comenzó a ganar
interés...
y empezaron las querellas. En septiembre de 1957, Townes
esbozó un
proyecto para la
construcción de un "máser
óptico" que emitiría luz visible. Y se puso en
contacto con su viejo amigo Arthur Schawlow, que entretanto
había abandonado la universidad de
Columbia para trabajar en los laboratorios Bell y había
dejado de ser soltero al contraer
matrimonio con la
hermana de Townes. Entre ambos desarrollaron un
plan detallado
para la construcción de un láser.
Gordon Gould entra en escena, Gould era estudiante
licenciado de la facultad de física en la universidad de
Columbia, donde Townes ejercía de catedrático. En
realidad, el
laboratorio
que utilizaba se encontraba a pocos metros del despacho de
Townes, y generalmente se le ha descrito como alumno suyo, pero
eso equivale a tergiversar los hechos. Townes ha aclarado que en
cierta ocasión le dio algunas clases, pero que no era su
alumno, dado que no dirigía su investigación. Puesto que Gould y Townes
llegarían eventualmente a disputarse los
derechos de cierta patente,
la
naturaleza de
la relación que existía entre ambos es
trascendental. En realidad, Gould era alumno de Polykarp Kusch,
ganador del premio Nobel.
Gould admite que se inspiró en el máser y
en las ideas de Townes. Estaba obsesionado por la idea de
construir un artefacto que emitiese luz en lugar de microondas,
pero, puesto que no logró que Kusch aceptase el proyecto para su
doctorado, decidió emprenderlo por cuenta propia. En
noviembre de 1957, transcurridos apenas dos meses desde que
Townes hubiera esbozado su máser óptico, Gould
comenzó a describir su propia idea para la construcción de un aparato semejante
utilizando -al parecer por primera vez- el término
láser. Prosiguió con la
exposición de sus
planes para la construcción de un láser y
aprovechó la oportunidad para hacer proféticas
declaraciones. Gould asegura que admitió, antes de que lo
hicieran otros pioneros del láser, que seria posible
conseguir densidades de energía hasta entonces
inalcanzables. Puntualizó que la segunda
ley de
termodinámica no limita el brillo del
láser. Dicha ley afirma que la
temperatura de
una superficie calentada per un haz procedente de una fuente
radicación térmica no puede exceder la temperatura de
la fuente. Gould comprendió que el láser
sería una fuente de luz no térmica y, por
consiguiente, capaz de generar temperaturas muy superiores a la
suya. En la práctica, esto significa que un láser
que opere a temperatura
ambiente es
capaz de producir un haz que llegue a fundir el
acero. Un haz de
luz láser debidamente focalizado podría ser
utilizado para generar una
fusión
termonuclear, según pronosticó Gould en sus notas,
además de afirmar que el láser podría
emplearse para establecer comunicaciones
con la luna.
Tras completar sus notas, Gould se dirigió al propietario de una confitería de Nueva York llamado Jack Gould, con el que no tenía parentesco alguno, para que las certificase en
calidad de testigo. Una
reproducción de la primera página certificada del cuaderno de Gordon Gould se exhibe hoy en la Smithsonian Institution.
Aproximadamente durante aquellos días, Townes
llamó per
teléfono a Gould para pedirle
información relacionada con la
lámpara de talio, sobre cuyo estudio preparaba su tesis
doctoral. La excitación del talio está relacionada
con la excitación de electrones que tiene lugar en el
láser, o de lo que en aquella época era el
propuesto láser. Sería importante conocer el
momento justo en que tuvo lugar dicha conversación, punto
sobre el que Townes y Gould no están de acuerdo. Gould
afirma que había completado ya sus notas, pero Townes
asegura que, según sus
fichas, la
llamada tuvo lugar unas tres semanas antes de que Gould
escribiese sus primeras notas sobre el láser. Gould dice
que dedujo de la conversación que Townes trabajaba sin
duda en el mismo proyecto que
él. Townes asegura que explicó a Gould lo que
estaba haciendo, pero afirma que Gould no le dijo en aquellos
mementos sobre sus planes.
En todo caso, Gould se apresuró a visitar a un
abogado especializado patentes, que no supo comprender la
importancia del láser y le dio la errónea
impresión de que tenia que resumir sus ideas a un nivel
más práctico para
poder
patentarlas. Dadas las circunstancias, optó per no
solicitar ninguna patente en aquellos momentos y esperó
hasta abril de 1959. Sin embargo, Townes y Schawlow si lo
hicieron. Transcurridos unos 7 meses, durante el verano de 1958
solicitaron las patentes y mandaron detallado
informe a la
prestigiosa
revista
Physical Review, la cual lo publicó en diciembre de 1958.
Gould, además de no solicitar inmediatamente la patente
correspondiente, cometió el error de no publicar sus
planes para la construcción de un láser en alguna
revista
científica, que es lo que suelen hacer los
científicos con el fin de que sus colegas reconozcan sus
ideas originales.
Gould abandonó la universidad de
Columbia sin doctorarse y se fue con sus ideas a una
pequeña
empresa de
Syosset, Nueva York, Ilamada TRG Inc. La TRG utilizó las
ideas de Gould en una propuesta a la Agencia de
proyectos de
investigación avanzados del departamento de
Defensa (ARPA), que más adelante se denominaría
Agencia de Proyectos de
Investigación Avanzados de Defensa (DARPA).
Lo que más le interesba al ejército fue el
potencial
calorífico del láser, y los planes
de Gould para adaptar el láser a
funciones
bélicas causaron tal impacto en el Pentágono que en
1959 decidieron otorgar un millón de dólares a la
TRG en lugar de los 300.000 que
la empresa
había solicitado.
El Pentágono estaba también lo bastante
impresionado con las ideas de Gould como para proteger la
investigación de la TRC con un minucioso
cerco de
seguridad, y los
militares no tardaron en identificar un importante
riesgo
constituido per el propio Gordon Gould. A principios de los
años cuarenta, Gould había coqueteado
superficialmente con el
marxismo o,
según sus propias palabras, en aquella época
"había contraído matrimonio con
una
mujer que se hizo
comunista" y que en la actualidad ya no es su esposa. Esto
ocurrió cuando trabajaba en el proyecto
Manhattan, es decir, el que desarrolló la bomba
atómica. Él y su esposa formaban parte de un
grupo de
estudio marxista dirigido por un delator del FBI. Según
Gould, el
individuo en cuestión era un provocador a sueldo
a quien el FBI había obligado por medio del chantaje a
convertirse en delator para la Agencia y a persuadir a cierta
gente a que se uniesen al grupo. El
interés
de Gould hacia el
socialismo
acabó en desilusión cuando, en 1948, la
Unión Soviética se apoderó de
Checoslovaquia. Su esposa no compartía sus sentimientos y
optaron per separarse.
Sin embargo, Gould no lograría evitar la
persecución que su breve asociación con el marxismo
había desencadenado. En 1954 fue expulsado del colegio de
la ciudad de Nueva York, donde trabajaba como
profesor, y asegura
que fue objeto de persecuciones per parte de "individuos como
McCarthy". Y cuando en 1959, en plena
guerra
fría, la ARPA otorgó su
contrato a la
TRG, el historial de Gould bastó para que se le negase el
permiso necesario desde el punto de vista de seguridad. No se
le permitió que trabajase en su propio proyecto.
Gould no abandonó la TRG, pero se vio obligado a
trabajar separado de sus colegas, que disponían del
permiso necesario. Había dos edificios: para quienes
tenían permiso y otro para quienes no lo tenían.
Gould bajaba en el segundo. Los investigadores del primero
podían formular preguntas, pero no estaban autorizados a
hablarle de lo que hacían. Sin embargo, Gould asegura que
no le resultaba difícil estar al corriente de sus
actividades a juzgar por las preguntas que le formulaban. Pero de
lo que no cabe duda agrega, "es de que causaba retrasos
considerables" Gould también se queja de las dificultades
que supone atraer prestigiosos científicos cuando no se
les puede explicar en que consiste
el trabajo que
se realiza.
Townes y Schawlow no contaron con tal ayuda, por parte
del
Gobierno, y por
consiguiente pudieron dedicarse a trabajar tranquilamente en el
desarrollo del
láser en la universidad de Columbia y en los laboratorios
Bell, respectivamente. Había también otros equipos
que se esforzaban en construir un láser lo antes posible.
Recordemos que, a pesar de que Townes, Schawlow y Gould
habían solicitado patentes y elaborado varias detalladas
propuestas, y de que algunos rusos habían hecho otro
tanto, hacia fines de los años cincuenta nadie
había construido en realidad ningún láser.
En aquella época se suponía que los
gases
constituirían los mejores elementos para la
acción
del láser; sin embargo, a todos les aguardaba una gran
sorpresa.
Entre quienes observaban el ajetreo reinante, se
encontraba un físico de los laboratorios de
investigación de la compañía aérea
Hughes, en Malibu, California, llamado Theodore H. Maiman.
Éste había
estado
utilizando un rubí sintético como cristal para un
máser y lo había estudiado con suma
atención. Otros investigadores habían Ilegado, en
general, a la conclusión de que el rubí no
constituía el material adecuado para el láser
debido a las características de los átomos en el
interior del cristal, pero los cálculos de Maiman le
convencieron de que seria apropiado.
Trabajando solo y sin ayuda alguna por parte del
Gobierno,
Maiman construyó un pequeño artefacto que
consistía en un cristal cilíndrico de rubí
de un centímetro aproximado de diámetro, rodeado de
una lámpara espiral intermitente. Los extremes de la barra
de rubí habían sido cubiertos con el fin de que
actuasen como espejos, condición necesaria para la
oscilación del láser. Cuando el cristal
recibía ráfagas de luz de unas millonésimas
de segundo de duración, producía breves pulsaciones
de luz Láser. El 7 de julio de 1960, Maiman
comunicó a la
prensa que
había hecho funcionar el primer láser. Tan
pequeño era el aparato, de unos escasos centímetros
de longitud, que el encargado de relaciones
públicas de la empresa Hughes
no permitió que los periodistas lo fotografiasen y les
ofreció en su lugar la
fotografía
de otro artefacto que todavía no había funcionado,
pero que le parecía más impresionante debido a su
mayor tamaño. En la era de las microcomputadoras y de los
circuitos
integrados, su
actitud parece
curiosa, pero en los años sesenta la mayor parte de los
equipos electrónicos se construían todavía
con voluminosas
válvulas y de algún modo, lo mayor
parecía mejor.
El láser de Maiman producía unos 10.000
vatios de luz, pero duraba escasamente unas millonésimas
de segundo en un momento dado y correspondía a un extremo
tan rojo del espectro luminoso que era casi invisible. Se
precisaban delicados instrumentos para comprobar que las
pulsaciones no eran simplemente fluorescentes, sino que
correspondían a un tipo de luz que nadie había
visto hasta entonces: la luz láser. La era del
láser acababa de comenzar. Lamentablemente, las
implicaciones del descubrimiento de Maiman no fueron evidentes en
aquellos momentos para los redactores de una de las más
prestigiosas publicaciones en su campo, la Physical Review
Letters. Tras haber decidido en 1959 que los progresos en la
física de
los máseres ya no merecían ser publicados con
urgencia (
función primordial de la Physical Review
Letters), optaron por rechazar el informe de
Maiman.
La segunda publicación de su elección era
la prestigiosa, aunque menos especializada, revista
británica Nature, donde en 1960 se apresuraron a publicar
el artículo de Maiman que constaba escasamente de 300
palabras y constituía, por consiguiente, el más
sucinto informe
jamás divulgado sobre un importante descubrimiento
científico. A pesar de su brevedad, el artículo
permitió que se repitiese la hazaña de Maiman en
varios laboratorios.
Después de estudiar el
trabajo de
Maiman, los demás investigadores dirigieron
rápidamente su atención a la construcción de
otros modelos de
láseres. Al principio, el progreso era lento. Durante el
año 1960 se construyó el primer láser de
gas y dos
nuevos modelos de
cristal, uno de los cuales era de Schawlow. En 1961 se
descubrieron dos nuevos tipos de láser, uno de ellos
debido al equipo de Gould de la TRG Inc. Al igual que el de
Maiman, funcionaba por bombeo óptico, pero el material
activo era vapor de cesio (un metal).
El verdadero auge comenzó en 1962, y en 1965 la
actividad del láser había sido observada en mil
longitudes de onda diferentes, y ello sólo en los gases. Fueron
muchos los que comenzaron a estudiar las posibles aplicaciones de
los láseres a partir del momento en que se descubrieron.
Una de ellas consistía en calcular la distancia a la que
se encontraban ciertos objetos, y los militares no tardaron en
aprovecharla para determinar la posición de los blancos.
Los investigadores de los laboratorios Bell, entre otros,
empezaron a estudiar su aplicación en el campo de las
comunicaciones, como habían previsto en
todo momento Townes y Schawlow.
La fabricación comercial de los láseres
tampoco se hizo esperar. Una de las primeras
empresas en el
nuevo campo fue la Korad Inc., fundada por Maiman en Santa
Mónica, California, en 1962. No tardaron en aparecer
otras. Muchas fracasaron y algunas son todavía
pequeñas empresas con un
puñado de empleados. Entre las que han logrado un gran
éxito se encuentra Spectra-Physics Inc., radicada en
Mountain View, California, cuyas
ventas exceden
los 100 millones de dólares anuales y sus
acciones se
cotizan en la Bolsa de Nueva York.
Pronto comenzaron los pioneros del láser a
cubrirse de honores. En 1964, Townes, Basov y Prokhorov
compartieron el premio Nobel de física. A Townes se
le otorgó la patente del máser, que, puesto que
cubría toda amplificación por emisión
estimulada fuere cual fuese la longitud de onda, afectaba
también al láser. Townes y Schawlow compartieron
una patente básica sobre el láser (es decir, un
artefacto que opere especialmente en longitudes de onda
ópticas e infrarrojas). A Maiman se le otorgó una
patente por su láser de rubí y al fin
consiguió hacerse con una suma considerable de
dinero al
vender su participación en Korad Inc. a la Union Carbide
Corporation.
Entretanto, Gordon Gould parecía haberse
esfumado. Townes y Schawlow estaban en posesión de la
patente que él esperaba conseguir, habiéndosele
anticipado en casi nueve meses. Cuando intentó que se
reconociesen sus derechos a la solicitud de
1959 se vio involucrado en cinco costosas y prolongadas acciones
judiciales, propias del
procedimiento
utilizado por la
oficina de
patentes de
Estados Unidos
para determinar a quién corresponden los derechos de un invento
determinado. En la primera de sus acciones,
Gould se estrelló contra la patente de Townes y Schawlow.
Esencialmente quedó desacreditado, y además se
ganó la antipatía de numerosos miembros de la
comunidad
científica, debido al prestigio de los hombres a quienes
se enfrentaba. A continuación Gould perdió otras
dos batallas parecidas, pero ganó otras dos que,
más adelante, constituirían las bases de las
demás patentes que le iban a otorgar. A fin de
cuentas su
compañía había pagado 300.000 dólares
en
gastos judiciales
y la mayor parte de las solicitudes habían caído en
el olvido. En 1977 recuperó de su compañía
el derecho de sus patentes y comenzó a insistir en las
solicitudes personalmente. Incapaz de seguir financiando
sucesivas batallas legales, Gould cedió parte de sus
derechos de
patente a una agencia de licencias y patentes de Nueva York
llamada Refac Technology Development Corporation, a
cambio de que
la agencia se comprometiese a seguir tramitando las
solicitudes.
Los esfuerzos de Refac se vieron coronados al fin por el
éxito. El 11 de octubre de 1977 le fue otorgada una
patente a Gould relacionada con la técnica del bombeo
óptico, que según hemos aclarado en el
capítulo 3 es necesaria para el funcionamiento de muchos
láseres. En 1979, Gould recibió una segunda patente
que, al igual que la del bombeo óptico, hundía sus
raíces en la solicitud de 1959 y cubría una amplia
gama de aplicaciones del láser.
Cuando Gould recibió su patente relacionada con
el
sistema de bombeo
óptico, el asombro fue enorme en la
industria del
láser. Las patentes de Townes y Schawlow acababan de
caducar y los fabricantes de láseres creían que ya
no se verían obligados a seguir pagando derechos por la
utilización de conceptos básicos sobre el
láser. Entre aquellos a quienes afectaban las nuevas
patentes se encontraban numerosos fabricantes de láseres
industriales, así como otros de aplicaciones
bélicas basados en el sistema de bombeo
óptico, y cuando Refac les exigió el 5 por ciento
manifestaron que no estaban dispuestos a aceptar la validez de
las patentes en cuestión. Apenas acababa de ser otorgada
la primera patente, cuando se presentó una denuncia por
uso indebido del sistema de bombeo
óptico contra la empresa
denominada
Control Laser
Corporation, de Orlando, Florida, pero a los cuatro años
no había llegado todavía el caso a los
tribunales.
Lo más probable es que el caso acabe ante el
Tribunal Supremo, puesto que se trata de uno de los más
complejos de la historia jurídica de
Estados
Unidos. Junto a las 18 densas páginas donde se
describe la propia patente se encuentra un tomo de 500
páginas detallando la historia legal de dicha patente, que
debe ser cuidadosamente estudiado con el fin de determinar la
validez.
Las complejidades del caso incluyen al mismo tiempo
enmarañadas cuestiones
técnicas y minuciosos puntos
jurídicos. Para que una patente resulte válida, la
información contenida en ella debe ser lo
suficientemente detallada como para que alguien que disponga de
los conocimientos y los
recursos
necesarios en el momento de presentar la solicitud sea capaz de
construir el artefacto descrito en ella. Sin embargo, Maiman ha
puntualizado que Schawlow, Townes o Gould no habían
construido ningún láser cuando solicitaron sus
respectivas patentes, ni lo hicieron tampoco en un futuro
inmediato. Por otra parte, transcurridos más de veinte
años (a principios de
1981), Gould y un colega suyo construyeron un láser
sirviéndose -según Gould- de la información que aparecía en la
solicitud de su patente y demás información e instrumentos de
dominio
público en el momento en que dicha patente fue solicitada
en 1959. Apenas había acabado Gould de construir su
láser y se disponía a mostrar ante los tribunales
cuando surgió una nueva complicación. En el
ejemplar de Science correspondiente al 3 de abril de 1981
apareció un informe de un
grupo de
científicos del Godard Space Flight Center de la NASA,
encabezado por Michael Mumma, según el cual habían
detectado amplificación láser por bombeo
óptico en la
atmósfera de Marte.
El equipo de Mumma descubrió que la luz del sol produce
una
inversión de
población el dióxido de
carbono entre
75 y 90 km. sobre la superficie de Marte, provocando
emisión estimulada amplificada -es decir, lo que nosotros
denominamos amplificación láser- en la gama
infrarroja. La Control Laser Corporation
recibió la noticia con verdadero deleite, afirmando que el
destello demostraba que la amplificación láser por
bombeo óptico era fenómeno natural y por
consiguiente no patentable.
Las solicitudes de patente más recientes de Gould
están también plagadas de complejidades. El caso
comenzó cuando Refac decidió entablar un juicio con
una pequeña empresa
canadiense denominada Lumonics Inc., que se dedica a la
fabricación de
sistemas
láser para grabar objetos. Entonces, la General Motors
decidió intervenir en defensa Lumonics, y ahora parece
haberse hecho cargo de la defensa del cargo. La GM alega que la
patente no es válida, puesto que no se trata más de
una extensión de un
arte ya
existente, que se remonta al año 212 A.C., cuando
Arquímedes incendió la armada romana que sitiaba
Sisa sirviéndose de una lupa. En esta situación se
dan finalmente dos paradojas. Townes forma parte consejo de
administración de la General Motors, si
bien la empresa no
tomó parte en la decisión de intervenir en el
pleito. Además fue Townes el primero en observar en 1973,
las emanaciones infrarrojas de la atmósfera de Marte,
que en 1980, el equipo de Mumma demostraría que
procedían de amplificación.
Uno de los factores que ha contribuido al difícil
reconocimiento de las retribuciones de Gould al desarrollo del
láser, es el hecho de que no se ajustase a los
procedimientos
tradicionales de la comunidad
científica. Se espera que los científicos se ocupen
de patentar sus descubrimientos, pero también que
describan sus investigaciones
sin pérdida de tiempo en alguna
publicación científica, con el doble
propósito de informar a los demás
científicos y establecer la prioridad de su trabajo. Para
justificar el hecho de no haberse ajustado a dichas
normas, Gould
habla de presiones cronológicas, el
conflicto
potencial entre publicar y obtener patentes extranjeras, y el
hecho de que, a causa de los militares, gran parte de su información constituía un secrete de
Estado. Lo
ocurrido ha contribuido (y sigue haciéndolo) a que el
papel de Gould
en la historia del láser cayese parcialmente en el
olvido.
Existe también otro aspecto sumamente delicado
que hace referencia al trato de los estudiantes licenciados
dedicados a
la investigación. Muchos estudiantes se
inspiran en ideas brindadas por sus catedráticos, pero
también se da el caso de ciertos miembros de la facultad
que están dispuestos a apropiarse las ideas de sus
alumnos. Townes asegura que la mayoría de las ideas
plasmadas en el cuaderno de Gould, así como en las
solicitudes de sus patentes, son meras ampliaciones de las
descripciones que Townes le ofreció en su día.
Gould, por su parte, alega que sus ideas son originales. Es
posible que los tribunales saquen sus propias conclusiones, pero
es improbable que jamás resuelvan el asunto de una forma
definitiva.
A nivel
personal
todavía existe un evidente rencor entre ambos
científicos. Townes nos dijo en fechas recientes que, en
su opinión, son muchos los que han contribuido enormemente
al desarrollo del
láser, pero agregó que Gould no era uno de ellos.
Gould afirma que Schawlow es «un individuo muy
agradable» pero, aparte del comentario críptico
«supongo que tiene sus necesidades», se niega a
hablar de Townes. Cuando le preguntamos a Schawlow qué
opinión le merecía Gould, el físico, por lo
general repleto de jovialidad, se incomodó visiblemente y
admitió que las solicitudes de patentes de Gould
habían logrado disgustarle.
La concesión de las patentes le ha proporcionado
a Gould satisfacción emocional y financiera. Al vender
finalmente la parte que le correspondía de las patentes,
ha conseguido 300.000 dólares al contado y dos millones de
dólares en
obligaciones.
Los compradores son también personajes curiosos en el
juego de las
patentes; se trata de
una empresa de
Ardmore, Pennsylvania, que se denominaba Panelrama Corporation, y
que con el fin de realizar la compra liquidó una cadena de
tiendas al por menor que trabajaba con pérdidas. Entonces
Panelrama cambió de nombre y pasó a llamarse Patlex
Corporation, puesto que esencialmente sus intereses en las
patentes de Gould constituyen su único negocio. En el caso
de que dichas patentes entren en vigor, Patlex, Gould, Refac y
los abogados de Nueva Jersey que se ocupan del caso
compartirán los
derechos reales,
que podrían llegar a representar decenas o incluso
centenares de millones de dólares durante el
período en que se hallen en vigor las patentes. El propio
Gould estima que dichas patentes podrían reportar unos 10
millones de dólares anuales, y su validez se extiende a lo
largo de diecisiete años. Sin embargo, numerosos
observadores en el mundo del láser creen que las
solicitudes son excesivamente abstractas para tener validez y que
incluso la patente relacionada con el bombeo óptico puede
desmoronarse ante un concertado ataque
jurídico.
Al igual que la mayoría de los pioneros del
láser, Gould se ha dedicado a otros campos. En la
actualidad, con sus sesenta años ya cumplidos, es
vicepresidente de una pequeña empresa de
Gaithersburg, Maryland, que se dedica a la fabricación de
equipos destinados a comunicaciones
por fibra
óptica y que se denomina Optelecom Inc. Su
cliente
más importante es el ejército, pero Gould espera
que llegue el día en que el beneficio de sus patentes le
permita decidir el campo en el que desee investigar, sin tener
que preocuparse de los deseos de los militares. Ahora que ha
logrado la concesión de sus patentes, Gould ha comenzado a
recibir premios tales como el de inventor del año,
otorgado por la Asociación en pro del progreso de la
invención y la
innovación. Sin embargo, a Gould ya poco le
importa. «Nada tienen que ver esas patentes con mi
orgullo», asegura, aunque me gustaría sacarles
algún dinero».
Tanto Townes como Schawlow han seguido brillantes
carreras en el mundo académico y ambos han recibido
innumerables premios. Townes es catedrático de
física en la universidad de California, en Berkeley, y
desde hace algún tiempo se ocupa
primordialmente de radioastronomía y radiaciones
infrarrojas, utilizando máseres y láseres para
ciertos aspectos de su trabajo. Schawlow es catedrático de
física en la universidad de Stanford, y utiliza
láseres como
herramientas
para el estudio de las propiedades de la
materia, sin
ocuparse de los propios láseres. Gracias a su trabajo,
Schawlow compartió con Nicolaas Bloembergen -físico
de la universidad de Harvard que también participó
activamente en el desarrollo
inicial del láser- el premio Nobel de física de
1981. Schawlow estaba de un humor excelente cuando hablamos con
él el día en que se dio a conocer la noticia,
puesto que ya no se vería obligado a aclarar que no
había recibido ningún premio Nobel, como
comúnmente, se suponía debido a su estrecha
cooperación con Townes en el desarrollo del
láser.
Después de muchos años en Korad Inc.,
Maiman acabó también distanciándose de los
láseres. Intentó abrirse camino en varios campos y
durante varios años trabajó como asesor
independiente antes de unirse a la TRW Inc. en calidad de
vicepresidente encargado de
tecnología y nuevas
empresas.
Muchos otros pioneros del láser, tales como Gordon, Zieger
y Weber, han
abandonado a su vez la investigación activa en dicho
campo.
Entre los primeros investigadores, los que siguen mas
estrechamente vinculados con la investigación del
láser son Basov y Prokhorov. Basov es director del
instituto de física Lebedev, de Moscú, y miembro
del Parlamento soviético. Prokhorov es subdirector del
instituto Lebedpv. Ambos científicos dirigen grandes
equipos dedicados a la investigación relacionada con el
láser y sus nombres aparecen con regularidad en los
artículos sobre dicho campo.
Los posibles usos del láser son casi ilimitados.
El láser se ha convertido en una herramienta valiosa en la
industria, la
investigación científica, la
tecnología
militar o el arte.
Es posible enfocar sobre un punto pequeño un haz
de láser potente, con lo que se logra una enorme
densidad de
energía. Los haces enfocados pueden calentar, fundir o
vaporizar
materiales de
forma precisa. Por ejemplo, los láseres se usan para
taladrar diamantes, modelar
máquinas herramientas,
recortar componentes microelectrónicos, calentar chips
semiconductores, cortar patrones de
moda,
sintetizar nuevos materiales o
intentar inducir la fusión
nuclear controlada (
véase Energía
nuclear). El potente y breve pulso producido por un
láser también hace posibles fotografías de
alta
velocidad con
un tiempo de
exposición de algunas billonésimas de segundo. En
la construcción de carreteras y edificios se utilizan
láseres para alinear las
estructuras.
