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Centro de Ciencia Láser Relativista

Centro de Ciencia Láser Relativista

El “Centro de Ciencia Láser Relativista” del Instituto de Ciencia Básica de la República de Corea acaba de reportar intensidad láser récord equivalente a focalizar toda la luz que recibimos del Sol en un solo punto de diez micrones (ver: J.W. Yoon et al., “Realization of laser intensity over 1023  W/cm2”, Óptica, 2021; 8 (5): 630). Esto proporciona una intensidad de 10’23 W/cm2 que permitirá realizar estudios de la interacción entre radiación y materia que anteriormente eran imposibles como son los fenómenos responsables por la generación de rayos cósmicos de alta energía alcanzando 10’15 electronvolts (eV).

Algunos científicos creen que estos rayos se originan fuera de nuestro sistema solar sin embargo cual es el mecanismo de su generación ha sido un misterio. Ahora será posible estudiar fenómenos que caen dentro de la astrofísica como los procesos de interacción electrón-electrón y fotón-fotón, así como dispersión no lineal Compton entre un electrón y varios fotones.

Por otra parte, el Dr. Chang Hee Nam, Director de este Centro de Investigación afirma que: “finalmente podremos experimentalmente verificar ideas teóricas, algunas de las cuales fueron propuestas hace casi un siglo”. Este láser es capaz de focalizar sus energéticos pulsos en puntos de apenas un micrón lo cual es mucho menos que el diámetro típico de un cabello humano (normalmente entre sesenta y cien micrones).

El Dr. Hee Nam añade que: “Este láser de alta intensidad nos permitirá abordar ciencia de frontera especialmente en campos fuertes en electrodinámica cuántica, lo cual solo ha sido estudiado teóricamente. Adicionalmente nos permitirá comprender fenómenos astrofísicos y el desarrollo de nuevas fuentes de radiación para tratamientos contra el cáncer que usan protones de alta energía”.

El láser desarrollado desde hace tres años es un sistema láser de femtosegundos con medio activo de Ti:Safiro que produce pulsos de cuatro petawatts (PW) con duración de menos de veinte femtosegundos focalizados en puntos de un micrómetro.

Este láser produce una potencia aproximadamente mil veces mayor que toda la potencia eléctrica producida en el planeta. Para producir la alta intensidad en el blanco es esencial focalizar los pulsos en puntos muy pequeños para lo cual se aplica un sistema de óptica adaptiva que con precisión compensa las distorsiones ópticas.

El sistema de enfocamiento requiere de espejos deformables con los que se puede controlar el frente de onda de los pulsos y finalmente un espejo parabólico fuera de eje, concentra el haz en el blanco. El Dr. Hee Nam añade: “Años de experiencia desarrollando láseres de muy alta potencia nos permitieron enfrentar el reto de construir un sistema capaz de enfocar haces de petawatts de veintiocho centímetros de diámetro en puntos de un micrón logrando de este modo la intensidad de 10’23 W/cm2”.

A pesar de que después de la guerra Corea quedó destrozado y era una economía rural muy inferior a México, pronto se recuperó invirtiendo fuertemente en ciencia, educación y desarrollo tecnológico. Corea tiene actualmente poco más de cincuenta millones de habitantes y es veinte veces menor en territorio que México ocupando un área similar a la del estado de Oaxaca, es también la economía número trece del mundo. Compañías coreanas emblemáticas como Samsung, LG, KIA y Hyundai son conocidas en todo el mundo.

De la agencia de noticias Yonhap News Agency leo lo siguiente publicado el pasado domingo 9 de mayo: “El total de patentes esenciales estándar del país (Corea del Sur) declaradas ante la Organización Internacional de Normalización (ISO, según sus siglas en inglés), la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) llegó a 3.344, a fecha del año pasado, lo que supone un aumento de más de seis veces frente a 2016, según un reporte de la Oficina de Propiedad Intelectual de Corea del Sur. Estados Unidos fue el segundo lugar, con 2.793 patentes esenciales estándar declaradas, seguido de Finlandia, con 2.579, y Japón, con 1.939, según el reporte”.

El “Centro de Ciencia Láser Relativista” de Corea es un ejemplo de lo que la inversión en educación, ciencia y tecnología puede aportar para el desarrollo de un país.

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