May 16th, 2022: The Laser Turns 62!

In 1960 the laser, one of the most important and versatile scientific instruments of all time, was invented. It was on 16 May 1960, that the North American physicist and engineer, Theodore Maiman (1927-2007), obtained the first laser emission.

Theodore Maiman (1927-2007), winner of the Wolf Foundation Prize in Physics, 1983 Credit: AIP Emilio Segre Visual Archives.

This date is therefore of great importance not only for those of us who carry out research in the field of optics and other scientific fields, but also for the general public who use laser devices in their daily lives. CD, DVD and Blu-ray players, laser printers, barcode readers, and fibre-optic communication systems that connect to the worldwide web and Internet are just a few of the many examples of laser applications in our daily life. Lasers also have a range of important biomedical applications; for example they are used to correct myopia, treat certain tumours and even whiten teeth, not to mention the beauty clinics that continually bombard us with advertisements for laser depilation, which has become so popular nowadays. However, the laser is of great importance not only due to its numerous scientific and commercial applications or the fact that it is the essential tool in various state-of-the-art technologies but also because it was a key factor in the boom experienced by optics in the second half of the last century. Around 1950 optics was considered by many to be a scientific discipline with a great past but not much of a future. At that time, the most prestigious journals were full of scientific papers from other branches of physics. However, this situation changed dramatically thanks to the laser which led to a vigorous development of optics. It is indisputable that the laser triggered a spectacular reactivation in numerous areas of optics and gave rise to others such as optoelectronics, non-linear optics or optical communications.

spie.org/laser60

This date is therefore of great importance not only for those of us who carry out research in the field of optics and other scientific fields, but also for the general public who use laser devices in their daily lives. CD, DVD and Blu-ray players, laser printers, barcode readers, and fibre-optic communication systems that connect to the worldwide web and Internet are just a few of the many examples of laser applications in our daily life. Lasers also have a range of important biomedical applications; for example they are used to correct myopia, treat certain tumors and even whiten teeth, not to mention the beauty clinics that continually bombard us with advertisements for laser depilation, which has become so popular nowadays. However, the laser is of great importance not only due to its numerous scientific and commercial applications or the fact that it is the essential tool in various state-of-the-art technologies but also because it was a key factor in the boom experienced by optics in the second half of the last century. Around 1950 optics was considered by many to be a scientific discipline with a great past but not much of a future. At that time, the most prestigious journals were full of scientific papers from other branches of physics. However, this situation changed dramatically thanks to the laser which led to a vigorous development of optics. It is indisputable that the laser triggered a spectacular reactivation in numerous areas of optics and gave rise to others such as optoelectronics, non-linear optics or optical communications.

What is a laser? 

It is a device capable of generating a light beam of a much greater intensity than that emitted by any other type of light source. Moreover it has the property of coherence, which ordinary light beams usually lack. The angular dispersion of a laser beam is also much smaller and so when a laser ray is emitted and dispersed by the surrounding dust particles it is seen as a narrow straight light beam. But let us leave to one side the specialized technical points, more suitable to other types of publications, and concentrate on aspects of the invention of the laser which are no less important and no doubt of greater interest to the general public. The word laser is actually an acronym for “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” and was coined in 1957 by the American physicist Gordon Gould (1920-2005), working for the private company Technical Research Group (TGR), who changed the “M” of Maser for the “L” of Laser. In the image below, the phrase “some rough calculations on the feasibility of a LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” may be seen (Gordon Gould’s manuscript, 1957).

First page of Gordon Gould’s 1957 lab notebook where he defines the term ‘laser’. Credit: (AIP Emilio Segre Visual Archives.

The origins of the development of the laser may be found in a paper by Albert Einstein (1879-1955) on stimulated emission of radiation in 1916 («Strahlungs-emission und -absorption nach der Quantentheorie», Emission and absorption of radiation in Quantum Theory). But it was an article published on 15 December 1958 by two physicists, Charles Townes (who died on 27 January of 2015 at the age of 99) and Arthur Schawlow (1921-1999) titled  “Infrared and Optical Masers” that laid the theoretical bases enabling Maiman to build the first laser at the Hughes Research Laboratories (HRL) in Malibu, California in 1960. Maiman used as the gain medium a synthetic ruby crystal rod  one centimeter long with mirrors on both ends and so created the first ever active optical resonator. It is probably not general knowledge that the Hughes Research Laboratories was a private research company founded in 1948 by Howard Hughes (1905-1976), eccentric multimillionaire, aviator, self-taught engineer, Hollywood producer and entrepreneur, played by Leonardo DiCaprio in the film “The Aviator” directed by Martin Scorsese in 2004.

The executives of the Hughes Research Laboratories gave Maiman a deadline of nine months, 50,000 dollars and an assistant to obtain the first laser emission. Maiman was going to use a movie projector lamp to optically excite the gain medium but it was his assistant, Irnee D’Haenes, who had the idea of illuminating the ruby crystal with a photographic flash.

Charles H. Townes (left) and Arthur Leonard Schwalow (right). Nobel Museum, Stockholm. Credit: A. Beléndez.

When he obtained the first laser emission, Maiman submitted a short article to the prestigious physics journal the Physical Review. However, it was rejected by the editors who said that the journal had a backlog of articles on masers –antecedent of the laser in the microwave region and so had decided not to accept any more articles on this topic since they did not merit prompt publication. Maiman then sent his article to the prestigious British journal, Nature, which is even more particular than the Physical Review. However it was accepted for publication and saw the light (excuse the pun) on 6 August 1960 in the section Letters to Nature under the title “Stimulated Optical Radiation in Ruby”, with Maiman as its sole author. This article which ran to barely 300 words and took up the space of just over a column may well be the shortest specialized article on such an important scientific development ever published. In a book published to celebrate the centenary of the journal Nature, Townes described Maiman’s article as “the most important per word of any of the wonderful papers” that this prestigious journal had published in its hundred years of existence. After Maiman’s article was officially accepted by Nature, the Hughes laboratories announced that the first working laser had been built in their company and called a press conference in Manhattan on 7 July 1960.

In a very short time the laser stopped being a simple curiosity and became an almost unending source of new scientific advances and technological developments of great significance. In fact the first commercial laser came on the market barely a year later in 1961. In the same year the first He-Ne lasers, probably the most well known and widely used lasers ever since, were commercialized. In these early years between 1960 and 1970 none of the researchers working on developing the laser –the majority in laboratories of private companies such as those of Hughes, IBM, General Electric or Bell- could have imagined to what extent lasers would transform not only science and technology but also our daily life over the subsequent 60 years.

On May 16, 2020, we  celebrate the 60th Anniversary of Maiman’s monumental accomplishment in conjunction with the International Day of Light.

He-Ne laser illuminating an optical set-up formed by two holographic lenses in the Optics laboratory at the University of Alicante. The University of Alicante was one of the pioneer universities in Spain in the application of laser to research. / Augusto Beléndez, Variable holographic filter (1988).

 

“55th anniversary of the laser’s invention”: Published in IYL2015 BLOG (May 27th, 2015)

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16 de Mayo, Día Internacional de la Luz: retos de la Óptica

La Óptica es la parte de la Física que se ocupa de la luz visible y de otras ondas electromagnéticas. La luz posee una “doble personalidad”, a veces se comporta como una onda y otras lo hace como corpúsculos o paquetes discretos de energía llamados fotones, lo que se denomina “dualidad onda-corpúsculo”. Por analogía con el término Electrónica, en los últimos años se ha acuñado el término Fotónica. Aunque a menudo los términos Óptica y Fotónica se utilizan indistintamente, en ocasiones se usa este último cuando se quiere destacar la naturaleza corpuscular de la luz. El número de dispositivos y sistemas que operan con luz es cada vez mayor y se aplican en áreas muy diversas, todos ellos constituyen las “tecnologías basadas en la luz”.

Hoy en día la Óptica y sus tecnologías han salido de las universidades y de los laboratorios de investigación y forman parte de nuestra vida cotidiana. Las encontramos en hospitales e industrias de todo tipo. Compensan nuestra visión y la mejoran. Con ayuda de las fibras ópticas transportan nuestras conversaciones telefónicas, llevan las imágenes a nuestros televisores y conectan nuestros ordenadores a internet. Están en las pantallas de nuestros teléfonos móviles, en los lectores de códigos de barras y códigos QR, así como en los reproductores de audio y vídeo. Se hallan en sistemas de impresión, visión artificial, iluminación LED y de seguridad como los hologramas de billetes y tarjetas de crédito. Es evidente que las tecnologías basadas en la luz afectan a cada día de nuestras vidas.

El láser, uno de los instrumentos científicos más importantes y versátiles que se hayan inventado jamás, reactivó la Óptica de forma explosiva a partir de 1960. Esta fuente de luz coherente hizo entrar en una auténtica ebullición al mundo científico, permitiendo descubrir nuevos fenómenos ópticos y dando lugar a un sinfín de aplicaciones inimaginables hasta entonces.

La Óptica se ha convertido en una de las disciplinas científicas con uno de los futuros más estimulantes y prometedores. Las industrias relacionadas con la luz son auténticos motores económicos que mueven trescientos mil millones de euros en todo el mundo. Hoy el reto fundamental de la Óptica es satisfacer las necesidades humanas en múltiples vertientes. Tiene que ser capaz de dar acceso a la información de forma rápida y facilitar las comunicaciones lo que requiere que la próxima generación de redes ópticas funcione con mayor ancho de banda. Es necesario fabricar nuevas fuentes de luz más eficientes que proporcionen una iluminación económica y de larga duración. La aplicación de las tecnologías basadas en la luz en biomedicina está abriendo nuevas posibilidades en numerosos campos: diagnóstico médico, terapia, cirugía, imagen biomédica y tecnología clínica. Hoy en día se utilizan numerosos sensores ópticos como los pulsioxímetros y se espera desarrollar otros, por ejemplo para determinar el nivel de glucosa en sangre por métodos no invasivos.

La Óptica y sus tecnologías están llamadas a ayudar a preservar el patrimonio cultural, promover el desarrollo sostenible y aumentar la salud y el bienestar social. Tienen el reto de aportar nuevas soluciones a los problemas mundiales en campos como la energía, la educación, la agricultura, la sanidad y el medioambiente. Ya se habla de la Fotónica “verde”, cuyos retos son el desarrollo de sistemas ópticos para la generación de energía limpia y renovable, los dispositivos de iluminación de bajo consumo y el uso de materiales y componentes ópticos respetuosos con el medio ambiente.

Prueba de lo que se espera de las tecnologías basadas en la luz es el Programa Horizonte 2020 de la Unión Europea, el cual considera a la Fotónica como una de las tecnologías facilitadoras esenciales junto con la micro y nanoelectrónica, materiales avanzados, biotecnología industrial, nanotecnología y sistemas de fabricación avanzados.

La Asamblea General de las Naciones Unidas proclamó el 16 de mayo como Día Internacional de la Luz y de las Tecnologías basadas en la Luz para poner de manifiesto el papel fundamental que la luz y sus tecnologías desempeñan en todas las actividades humanas: ciencia, ingeniería, arquitectura, medicina, comunicaciones, cultura, arte, ocio, etc.

El Grupo de Holografía y Procesado Óptico, integrado en el Instituto Universitario de Física Aplicada a las Ciencias y Tecnologías de la Universidad de Alicante, desarrolla una intensa actividad investigadora en el campo de la Óptica en áreas como los materiales ópticos medioambientalmente compatibles, las memorias holográficas, la generación de dispositivos fotónicos en fotopolímeros utilizando arquitecturas híbridas óptico-digitales, la caracterización de materiales de registro holográfico o el estudio de la propagación de la radiación electromagnética en medios periódicos.

Es indudable que el estudio de la luz y sus tecnologías se ha convertido en una disciplina transversal clave de la ciencia y la tecnología del siglo XXI. Al igual que a veces se ha denominado al siglo XX como el “siglo de la Electrónica”, quizás el siglo XXI sea el “siglo de la luz”, fundamentalmente gracias a los avances en Óptica y Fotónica acaecidos en los últimos cincuenta años.

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Yuri Denisyuk y el holograma por reflexión

El primer trabajo sobre holografía fue publicado por Dennis Gabor en 1948. Sin embargo, apenas diez años después, todos los que habían iniciado las primeras investigaciones sobre holografía ya habían decidido abandonarla completamente, incluido el propio Gabor que en su nuevo puesto como Professor en el Imperial College de Londres  estaba estudiando problemas relacionados con la fusión nuclear al tiempo que escribía sobre las relaciones entre la ciencia y la sociedad. El equipo de la compañía británica de ingeniería eléctrica en la que Gabor realizó los primeros experimentos sobre holografía estaba ahora centrado en la mejora del diseño de sus microscopios electrónicos comerciales. Los físicos que en un principio se habían dedicado con entusiasmo a la técnica de Gabor estaban ahora en otros temas: Paul Kirkpatrick trabajaba en reflectores para telescopios de rayos X, Albert Baez y Gordon Rogers estaban centrados en su labor académica, mientras que Adolf Lohmann se dedicaba a la formulación matemática de ciertos problemas relacionados con el procesado óptico de imágenes.

Sin embargo, aproximadamente por esas fechas el concepto de reconstrucción del frente de onda estaba siendo reinventado en un contexto diferente. Un investigador que trabajaba de forma aislada estaba realizando una serie de estudios similares en el centro de investigación óptica más importante de la antigua Unión Soviética. Su nombre era Yuri Denisyuk (1927-2006), por aquel entonces científico del Instituto Estatal de Óptica Vavilov de Leningrado, y que inició la segunda investigación sobre holografía hacia 1958. Denisyuk desconocía el trabajo de Gabor, no sólo porque salvo al principio su éxito y difusión fueron muy limitados, sino porque era el periodo de la guerra fría y la transferencia de información, sobre todo científica, entre los dos grandes bloques, el este y el oeste, era prácticamente inexistente.

Yuri Nikolaevich Denisyuk nació el 27 de julio de 1927 en Sochi, en el Mar Negro, pero creció y estudió en Leningrado. En sus años en el colegio su sueño era trabajar en campos de la física fundamental como la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad, las cuáles atraían a los jóvenes de su tiempo. Sin embargo, tuvo que cambiar de planes y se licenció en el Departamento de Ingeniería Física del Instituto de Mecánica de Precisión y Óptica de Leningrado en 1954. Ese año, y bajo la supervisión de Alexander Elkin, comenzó a trabajar en el campo de la instrumentación óptica en el Instituto Estatal de Óptica Vavilov, en lo que él consideraba un trabajo aburrido relacionado con el desarrollo de dispositivos ópticos convencionales para la armada soviética. Denisyuk decidió doctorarse y desde 1958, Elkin le permitió dedicar parte de su tiempo a llevar a cabo investigaciones para que pudiera realizar la tesis doctoral bajo la dirección de Eugenii Iudin, otro colega del mismo laboratorio. Aunque Iudin falleció pocos meses después, durante los dos años y medio siguientes (de diciembre 1958 a junio 1961) Denisyuk fue capaz de continuar su tesis doctoral sin contar con un director de tesis y bajo la única supervisión de Elkin, quien le proporcionaba un pequeño estipendio así como cierto material que le permitía seguir realizando las experiencias de laboratorio que el propio Denisyuk diseñaba.

En sus investigaciones iniciales sobre holografía Denisyuk se inspiró tras la lectura del libro de ciencia ficción Star Ships del escritor ruso Efremov. El propio Denisyuk escribió en una ocasión que uno de los episodios de este libro le impresionó profundamente. En éste, unos arqueólogos, mientras trabajaban en una excavación, encontraron accidentalmente una extraña placa. Tras limpiar su superficie, y detrás de una capa completamente transparente, apareció una cara mirándolos. La cara estaba aumentada por medio de algún procedimiento óptico, tenía tres dimensiones y un gran realismo, sobre todo en sus ojos. A Denisyuk se le ocurrió la idea de crear tales fotografías por medio de la óptica moderna, lo que años más tarde consiguió mediante lo que se conoce como holograma de reflexión. Este tipo de hologramas, que recibieron el nombre de su inventor, holograma de Denisyuk, presentan la propiedad de que su reconstrucción se hace con luz blanca. Esta nueva técnica estaba basada en el trabajo del físico francés Gabriel Lippman sobre fotografía en color realizados a finales del siglo XIX y por el cual obtuvo el premio Nobel de física en 1908. La técnica de Lippman consistía en proyectar la imagen creada por el objetivo fotográfico sobre una emulsión fotográfica de grano muy fino a la que había adosado una superficie de mercurio como espejo de modo que la luz reflejada en el espejo junto a la incidente da lugar a un patrón de ondas estacionarias. Los granos de plata se precipitan en los máximos de intensidad y se forman superficies que reflejan sólo la luz en una banda estrecha alrededor del color original, ya que sólo para este color las ondas difundidas en las superficies de Lippman se superponen en fase. Como dato anecdótico, esta técnica fotográfica de Lippman fue utilizada y desarrollada con éxito por nuestro premio Nobel de medicina, Santiago Ramón y Cajal, tal y como queda recogido en su libro Fotografía de los colores editado en Madrid en 1912. Ramón y Cajal fabricó sus propias placas fotográficas y en su libro da consejos y proporciona un método para obtener placas de espesor uniforme y buena sensibilidad.

Volviendo a la técnica propuesta por Denisyuk, éste hacía incidir las ondas objeto y referencia por las caras opuestas de la placa fotográfica formada por una lámina de vidrio en la que estaba depositada la emulsión fotosensible. Para ello situaba el objeto junto a una de las caras de la placa e iluminaba la otra cara con un haz de luz filtrado proveniente de una lámpara de mercurio. La onda luminosa, tras atravesar la placa, incide sobre el objeto y la onda reflejada por éste interfiere con la onda incidente dando lugar a un patrón de ondas estacionarias que puede ser fotografiado en la placa fotográfica.  Esta placa, una vez revelada, se ilumina con un haz de reconstrucción de luz blanca y el objeto aparece en su posición original y del mismo color que el de la luz empleada en el registro (siempre que no haya variación en el espesor de la capa de la emulsión fotográfica). A partir de 1959 Denisyuk empezó a fabricar sus propias emulsiones fotográficas para que fueran capaces de registrar el patrón de ondas estacionarias y en 1962 anunció su descubrimiento que denominó fotografía de ondas y que hoy se conoce como holograma por reflexión.

 

Sin embargo, hay un aspecto importante que diferencia las ideas de Gabor y Denisyuk. Mientras que Denisyuk concibió sus estudios como el almacenamiento de un patrón de ondas estacionarias en todo el volumen de la emulsión fotográfica, es decir, un almacenamiento tridimensional, para Gabor se trataba del almacenamiento bidimensional del diagrama interferencial en la superficie de la emulsión. Las fuentes luminosas que disponía Denisyuk eran lámparas de mercurio con una longitud de coherencia de unas pocas décimas de milímetro por lo que sus hologramas eran de objetos con poca profundidad como espejos convexos con grandes radios de curvatura. Más adelante Denisyuk señaló que lamentaba no haber pensado hacer uso de otros objetos con relieve como monedas, ya que en ese caso habría demostrado la posibilidad de utilizar su técnica para formar imágenes de objetos tridimensionales, lo que desde luego habría proporcionado un mayor éxito a sus investigaciones. Esto es una prueba de que en holografía la elección del objeto determina en muchas ocasiones el éxito de las investigaciones científicas y de los resultados artísticos.

Denisyuk con su retrato holográfico. Créditos: SPIE.

Denisyuk publicó un primer artículo [“On reflection of the optical properties of an object in wavefield of radiation scattered by it”] sobre este tema en 1962 en una revista de la Unión Soviética y en ruso. Después de éste, publicó otros dos artículos incluyendo más resultados, pero tuvo dificultades para que fueran aceptados por los científicos rusos responsables de la revista. Tras completar su tesis doctoral en 1961, Denisyuk volvió a sus antiguas investigaciones sobre instrumentación óptica para la armada soviética como jefe de un nuevo laboratorio de investigación, de modo que sus oportunidades para continuar con su trabajo en la fotografía de ondas eran muy limitadas. Como el mismo señaló, la investigación en esta técnica languideció en la Unión Soviética en los años siguientes a 1961 y para sus contemporáneos la conexión de su trabajo con la reconstrucción del frente de onda de Gabor era marginal y además, ambos esquemas parecían estériles y sin posibles aplicaciones.

(a) Registro y (b) reconstrucción de un holograma de reflexión (Y. N. Denisyuk, “My way in Holography”, Leonardo, Vol. 25, No 5, 425-430, 1992. Dibujo original de Yuri Denisyuk).

Sin embargo, la “fotografía de ondas” de Denisyuk, recibida al principio con gran escepticismo –cuando no con cierto menosprecio–, desempeñó un papel trascendental en la evolución futura de la holografía así como en algunas de sus aplicaciones más importantes. Sus investigaciones no fueron conocidas fuera de la Unión Soviética hasta finales de la década de 1960 y su posición cambió, como la de Dennis Gabor, gracias a los trabajos de Emmett Leith y Juris Upatnieks, aunque no fue hasta 1970 cuando sus contribuciones obtuvieron el reconocimiento mundial y Denisyuk recibió ese año el Premio Lenin, la más alta distinción científica de la antigua Unión Soviética, siendo elegido miembro de la Academia de Ciencias de la URSS. En 1992 era galardonado con el R. W. Wood Prize, concedido por la Optical Society of America (OSA). La Academia de Ciencias de Hungría le concedió el International Dennis Gabor Award en 1993. Yuri Denisyuk falleció el 14 de mayo de 2006 en San Petersburgo.

Hologramas por reflexión de objetos de museos.

BIBLIOGRAFÍA

A. Beléndez, Holografía: ciencia, arte y tecnología (Lección inaugural, Universidad de Alicante, 2007).

A. Beléndez, “Holografía: Generalidades”. Fundamentos de Óptica para Ingeniería Informática. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Alicante (1996).

S. F. Johnston, Holographic Visions. A History of New Science (Oxford University Press, Oxford 2006).

M. Quintanilla, “Holografía, Ciencia y Arte”, Revista de la Real Academia de Ciencias de Zaragoza”, Vol. 60, 57-64 (2005).

“Gabriel Lippmann – Nobel Lecture: Colour Photography”. Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 21 Apr 2017.

S. Ramón y Cajal, Fotografía de los Colores. Bases Científicas y Reglas Prácticas (Prames, Zaragoza, 2007).

Y. N. Denisyuk, “My way in Holography”, Leonardo, Vol. 25, No 5, 425-430 (1992).

Y. N. Denisyuk, “On reflection of the optical properties of an object in wavefield of radiation scattered by it”, Optics and Spectroscopy, Vol. 15, pp. 522-532 (1962).

Y. N. Denisyuk y V. Gurikov, “Advancement of Holography, Investigations by Soviet Scientists”, History and Technology, Vol. 8, No. 2, pp. 127-132 (1992).

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¿Por qué celebrar un Día Internacional de la Luz?

Los seres humanos siempre hemos sentido y seguimos sintiendo una gran fascinación por la luz, evidentemente porque la vista es uno de nuestros sentidos, quizás el más importante. Fenómenos luminosos como el arco iris, la aurora boreal, el parhelio, el fatamorgana o simplemente las salidas y puestas del Sol nos siguen maravillando como ya sucediera a nuestros antepasados. Lo cierto es que la luz afecta a cada día de nuestras vidas. Es evidente que la luz emitida por el Sol juega un papel fundamental en el desarrollo de la vida en la Tierra y es la principal fuente de energía de nuestro planeta. Ante la pregunta: ¿qué recibimos del Sol?, seguro que contestaríamos: luz y calor e incluso algunos añadirían rayos ultravioleta, de los que por suerte para nuestra salud la atmósfera terrestre nos protege en mayor o menor medida. Sin embargo, realmente no se trata de tres cosas distintas, sino que es sólo una: energía en forma de ondas electromagnéticas con longitudes de onda correspondientes a las radiaciones visible, infrarroja y ultravioleta, que producen en nuestros cuerpos efectos y sensaciones diferentes.

Después del gran éxito que supuso la celebración del Año Internacional de la Luz 2015, en el que se puso de manifiesto la importancia de las ciencias y tecnologías basadas en la luz y que dio lugar a más de 13.168 actividades desarrolladas en 147 países, el Consejo Ejecutivo de la UNESCO, en su sesión número 200, estableció el Día Internacional de la Luz (DIL) el 16 de mayo de cada año (200 EX / Decisión 27). La 39ª Conferencia General aprobó esta decisión en el documento 39 C/40. Este Día Internacional tiene como objetivo fundamental poner de manifiesto el papel fundamental que desempeñan la luz y sus tecnologías en todas las actividades humanas. La luz se encuentra en el origen de la vida, ha inspirado la belleza, a pintores, poetas, arquitectos… y es esencial en fotografía, cine, teatro o televisión, pues no cabe duda que afecta a la respuesta emocional de la audiencia. Basta mirar a nuestro alrededor para comprobar que las numerosas aplicaciones de la luz han revolucionado la sociedad a través de la ciencia, la ingeniería, la arquitectura, la medicina, las comunicaciones, la cultura, el arte y el ocio.

Por tanto, el Día Internacional de la Luz es una iniciativa global que pretende poner el foco en la importancia de la luz y en el papel que desempeña en la ciencia, la cultura y el arte, en la educación y el desarrollo sostenible, así como en campos tan diversos como la medicina, las comunicaciones y la energía. Esta amplitud de campos donde el papel de la luz es fundamental permitirá que muchos sectores de la sociedad en todo el mundo participen en actividades para demostrar cómo la ciencia, la tecnología, el arte y la cultura pueden ayudar a alcanzar los objetivos de la UNESCO: educación, igualdad y paz.

Las industrias relacionadas con la luz son auténticos motores económicos y desde la invención del láser, uno de los más importantes y versátiles instrumentos científicos, la Óptica y la Fotónica satisfacen cada vez más necesidades de la Humanidad en múltiples vertientes. Dan acceso a la información, facilitan las comunicaciones, ayudan a preservar el patrimonio cultural, promueven el desarrollo sostenible y aumentan la salud y el bienestar sociales. Las tecnologías basadas en la luz también aportan nuevas soluciones a los problemas mundiales en campos como la energía, la educación, la agricultura, el medioambiente y la sanidad. Sin embargo, la luz a veces no sólo es importante por su presencia, sino también por su ausencia. La contaminación lumínica se ha convertido en un auténtico problema de los países más desarrollados que no sólo afecta a las observaciones astronómicas (ya no podemos ver la Vía Láctea al mirar al cielo por la noche), sino también a pájaros, insectos, tortugas marinas y a otras criaturas nocturnas, además de suponer un auténtico despilfarro de energía.

Es indudable que el estudio de la luz y sus tecnologías se ha convertido en una disciplina transversal clave de la ciencia y la tecnología del siglo XXI, por lo que resulta esencial que seamos plenamente conscientes de la importancia del estudio científico de la luz y la aplicación de las tecnologías basadas en la luz para el desarrollo sostenible mundial. Al igual que a veces se ha denominado al siglo XX como el «siglo de la electrónica», quizás el siglo XXI sea el «siglo de la luz», fundamentalmente gracias a los avances en Óptica y Fotónica acaecidos en los últimos sesenta años.

Pero ¿por qué el 16 de mayo? La respuesta es que el 16 de mayo es el aniversario de la primera emisión láser que en 1960 obtuvo el físico e ingeniero Theodore Maiman. El láser es un ejemplo perfecto de cómo un descubrimiento científico puede generar beneficios revolucionarios para la sociedad en comunicaciones, atención médica y muchos otros campos. Sin embargo, el Día Internacional de la Luz no solo se refiere al láser y la ciencia. También incluye aspectos del arte, la cultura, el entretenimiento, de hecho ¡en todas partes está presente la luz! Este día desea ser también un llamamiento para fortalecer la cooperación científica y aprovechar su potencial para fomentar la paz y el desarrollo sostenible.

En 1917 Albert Einstein señaló: «durante el resto de mi vida reflexionaré sobre lo que es la luz». El 16 de mayo de cada año, millones de personas en todo el mundo reflexionarán también sobre lo maravillosa que es la luz y sobre las múltiples maneras en que ésta y sus tecnologías pueden mejorar nuestras vidas.

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Los científicos no estudian la naturaleza porque sea útil…

“Los científicos no estudian la naturaleza porque sea útil; la estudian porque les place, y les place porque es bella. Si la naturaleza no fuese bella, no valdría la pena conocerla, no valdría la pena vivir la vida”.

Henri Poincaré (1854-1912)

Henri Poincaré (1854-1912). Créditos: Wikipedia.

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