Mexicano da solución a un problema que ni Newton pudo resolver
“Una mañana me estaba preparando un pan con Nutella y de repente dije: ¡madres! ¡está ahí!”. Así narra el mexicano Rafael González el momento en el que descubrió la solución a un problema físico óptico que llevaba siglos sin resolverse.
Ni el propio Isaac Newton pudo darle solución en su momento y, aunque ya se habían encontrado aproximaciones, nadie había encontrado la respuesta completa.
Se trata de la aberración esférica en lentes ópticos, cuya resolución permitirá a muchas industrias que utilizan instrumentos como telescopios o cámaras reducir grandes costos.
Esa mañana, luego de meses y meses de intentar solucionar la ecuación que plantea el problema, Rafael supo que lo tenía. Fue su momento ¡eureka!
“Subí a mi cuarto, me puse a programar, vi que salió y me puse a brincar de emoción”, recuerda.
Ingeniero en física industrial por el Tec de Monterrey y actualmente estudiante de doctorado en nanotecnología ahí mismo, el mexicano pidió ayuda a su amigo Alejandro Chaparro, egresado de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), para resolver el reto.
Ambos se conocieron en la maestría en el Centro de Investigaciones de Óptica.
“Sabía que era un problema mítico. Ahí conocí a Alejandro; me insistía y me invitaba a que resolviéramos el problema”, cuenta Rafael.
Un problema mítico
El primero en fundamentar el problema fue el matemático griego Diocles, hace más de 2,000 años.
Durante siglos, científicos como Isaac Newton o Gottfried Leibniz intentaron darle solución al reto: hacer que la visión de objetos a través de lentes esféricos no perdiera nitidez.
Newton inventó un telescopio que solucionaba la llamada aberración cromática (que impide enfocar los colores en un solo punto), pero no la aberración esférica.
El siglo pasado, en 1949, dos científicos plantearon el dilema en un artículo formal. A partir de allí, se conocería como el problema de Wasserman – Wolf.
Pero nadie había podido resolverlo plenamente.
Solución y reconocimiento mundial
Una solución que había para el problema era la conjunción de dos lentes, llamadas no esféricas sino asféricas (solo esféricas en su superficie).
Sin embargo, hasta ahora, la calibración de estos lentes dependía de un cálculo no del todo preciso.
“(En contraste) la solución analítica es exacta; al utilizar la ecuación tendrás el resultado preciso sin importar que cambien las variables”, explica.
Rafael y Alejandro publicaron la respuesta en el artículo General formula for bi-aspheric singlet lends design free of spherical aberration de la revista especializada Applied Optics.
“Nos fue muy bien porque tuvimos la distinción del editor. Eso es muy raro: menos del 1% de los 35,000 artículos que se han publicado en esa revista tienen esa distinción”, cuenta.
“Durante nuestro estudio, calculamos la eficiencia de 500 rayos y el promedio de satisfacción de todos los ejemplos fue de 99.9999999999%”, destaca.
El impacto de la fórmula
Julio César Gutiérrez, profesor del Tecnológico de Monterrey que asesora a Rafael en el doctorado, consideró que el haber resuelto el problema podrá implicar mejoras en el desarrollo de lentes.
“El diseño óptico tiene aplicaciones tecnológicas que involucran sistemas ópticos. Entonces los resultados tienen relevancia, no solo teóricamente sino en otras aplicaciones”, dijo. “Rafael es un muy buen alumno; entusiasta e independiente. Tiene mucha iniciativa para intentar resolver problemas retadores”.
Con 28 años de edad, seis artículos publicados en revistas científica y tres más en revisión, Rafael dijo a “poder descansar”, pues llevaba “muchos meses obsesionado”.
Fuente: tecreview.tec.mx
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