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Actualidad científica

  • 13/12/2018 - Tecnología

    Un dispositivo para medir nuestra exposición al sol

    Colocado en la piel o la ropa, el pequeño aparato aporta datos sobre la cantidad de radiación ultravioleta, visible e infrarroja que acumula el organismo. Destacan sus múltiples aplicaciones tanto cosméticas como médicas.

  • 12/12/2018 - Climatología

    Oscurecer el sol para enfriar la Tierra: el primer experimento

    Unos investigadores tienen pensado rociar la estratosfera con partículas que reflejen la luz solar. En última instancia, de esta forma se podría reducir deprisa la temperatura de la Tierra.

  • 12/12/2018 - Envejecimiento

    La tenacidad beneficia la salud física

    Las personas de edad avanzada tenaces pero también flexibles en sus objetivos gozan de un espacio vital mayor y, con ello, de más relaciones sociales y actividades físicas.

  • 11/12/2018 - glaciología

    Se acelera la pérdida de hielo de Groenlandia

    Los testigos de hielo, los datos de los satélites y los modelos climáticos revelan la violenta transformación de la vasta capa de hielo.

  • 11/12/2018 - Neuropsicología del desarrollo

    ¿Infecciones que desencadenan trastornos mentales?

    Un estudio realizado en Dinamarca asocia la invasión de microrganismos patógenos, durante la infancia y adolescencia, con el desarrollo de la esquizofrenia y otras alteraciones de la personalidad y la conducta.

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  • Especial
  • Septiembre 2018Nº 37

óptica

Luz extrema

Enfocar luz con la potencia de mil grandes centrales hidráulicas sobre un punto del tamaño del núcleo de una célula acelera los electrones hasta la velocidad de la luz en un femtosegundo.

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Nota de los editores: El Nobel de física 2018 ha sido otorgado a Arthur Ashkin, Gérard Mourou y Donna Strickland por dos inventos que revolucionaron las aplicaciones del láser: las pinzas ópticas y los pulsos ultracortos. El propio Mourou nos explicaba en qué consisten los pulsos ultracortos en el siguiente artículo. 

El sueño de intensificar la luz es tan antiguo como la misma civilización. Cuenta la leyenda que Arquímedes concentró los rayos solares mediante un espejo gigante sobre la flota romana en Siracusa, en el año 212 a.C., y la destruyó. Aunque esta historia carece de fundamento, es cierto que alrededor de 200 a.C. otro griego, Diocles, inventó el primer dispositivo focalizador ideal: un espejo parabólico. Dos mil años después se conjugaron los espejos y la mecánica cuántica para construir las fuentes de luz intensa más versátiles: los láseres.

Nova fue el láser de alta potencia por antonomasia. Funcionó en el Laboratorio Nacional Lawrence en Livermore desde 1985 hasta 1999. Su nombre aludía al brillo de las explosiones de estrellas. Fue uno de los mayores láseres jamás construidos. Diez cadenas paralelas de amplificadores láser cubrían 90 metros; espejos formados por bloques de 160kilogramos de vidrio dirigían los haces hacia unos blancos. Entre otras cosas, sirvió para experimentar con la fusión nuclear. Funcionaba sólo unas pocas veces al día porque había que evitar que se sobrecalentase. Tanta potencia requería mucha energía.

Como la potencia es la velocidad a la que se transfiere la energía, otra manera de alcanzar una potencia excepcional consiste en dar una cantidad de energía modesta en un intervalo de tiempo cortísimo. Los impulsos usuales del Nova eran largos en comparación con los de los láseres ultrarrápidos de hoy en día —duraban tres nanosegundos—; cada uno exigía algunos kilojoule de energía. Con impulsos 10.000 veces más cortos, un nuevo tipo de láser que se puede instalar en una mesa suministra una potencia similar a la del Nova [véase “Láser de pulsos ultracortos”, por John-Mark Hopkins y Wilson Sibbett; Investigación y Ciencia, noviembre 2000]. Un láser de potencia ultraalta que libere tan sólo, digamos, un joule en un impulso de 100 femtosegundos (10–13 segundos), llega a los 10 billones de watt (1013 W, 10 terawatt), potencia superior a la suministrada por todas las centrales de energía del mundo juntas.

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