(Este artículo forma parte del capítulo 10 de mi libro: «¿Qué hacen por nosotros los semiconductores? El petróleo del siglo XXI»)
Introducción
Durante buena parte del siglo XX, el progreso científico estuvo marcado por descubrimientos cuyo impacto real tardó años —a veces décadas— en materializarse. Pocas historias ilustran mejor esta idea que la del láser. Cuando apareció por primera vez, lejos de ser recibido como una revolución tecnológica, fue visto como una rareza académica, un artefacto elegante pero inútil. No en vano, durante sus primeros años se le describió con una frase que ha pasado a la historia: “Una solución en busca de un problema” (https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-14002-0_49).
Sin embargo, como tantas veces ocurre en ciencia, el tiempo se encargó de poner las cosas en su sitio. En apenas unas décadas, el láser pasó de los laboratorios universitarios a convertirse en una herramienta esencial en la vida cotidiana: desde leer un código de barras en un supermercado hasta realizar cirugías de alta precisión, fabricar microchips, transmitir información por fibra óptica o medir distancias astronómicas con exactitud milimétrica.
La historia del láser es, en realidad, una historia de ideas fundamentales, de perseverancia científica y también de disputas humanas: teorías adelantadas a su tiempo, patentes, reconocimientos desiguales y aplicaciones inesperadas. Desde la intuición teórica de Albert Einstein hasta el primer dispositivo funcional construido por Theodore Maiman, el láser representa como pocas tecnologías la conexión profunda entre ciencia básica y desarrollo tecnológico.
En este artículo recorremos los hitos principales de esa evolución: su origen conceptual, las figuras clave de su invención, sus primeras aplicaciones comerciales y su impacto cultural, hasta convertirse en uno de los pilares invisibles de la sociedad tecnológica moderna.
El principio físico: la emisión estimulada de radiación
El fundamento físico del láser se remonta a uno de los artículos más influyentes de la historia de la física moderna. En 1917, Albert Einstein publicó un trabajo en el que describía, por primera vez, el fenómeno de la emisión estimulada de radiación (A. Einstein, “The Quantum Theory of Radiation”, https://inspirehep.net/files/9e9ac9d1e25878322fe8876fdc8aa08d). En esencia, Einstein mostró que un átomo excitado podía ser inducido a emitir un fotón idéntico —misma frecuencia, fase y dirección— al fotón que lo estimulaba.
Este concepto era radicalmente distinto a la emisión espontánea conocida hasta entonces y abría la puerta a la generación de luz coherente. No obstante, durante décadas la idea permaneció en el terreno puramente teórico. Faltaban los materiales adecuados, los métodos de excitación y, sobre todo, la visión tecnológica necesaria para transformar aquella elegante formulación matemática en un dispositivo real.
Tuvieron que pasar más de cuarenta años para que la emisión estimulada dejara de ser una curiosidad teórica y se convirtiera en el núcleo de una nueva clase de fuentes de luz. Este largo intervalo temporal es un excelente recordatorio de que la ciencia fundamental no siempre encuentra aplicaciones inmediatas, pero constituye el cimiento sobre el que se construyen las grandes revoluciones tecnológicas.
De los máseres al láser: Townes y Schawlow
El salto decisivo se produjo a finales de la década de 1950. En 1958, Charles H. Townes y Arthur L. Schawlow publicaron el influyente artículo “Infrared and Optical Masers”, en el que extendían los principios del máser —un dispositivo que operaba en microondas— al dominio óptico. Aquel trabajo estableció las bases teóricas y conceptuales de lo que hoy conocemos como láser (A. L. Schawlow and C. H. Townes, “Infrared and Optical Masers”, https://journals.aps.org/pr/pdf/10.1103/PhysRev.112.1940)
Ambos científicos comprendieron que, mediante un medio activo adecuado y un sistema de bombeo eficiente, era posible amplificar la luz visible y obtener un haz coherente. Para proteger su invención, registraron la patente US 2.929.922, (A. L. Schawlow and C. H. Townes, “Masers and maser communications system”, (https://patentimages.storage.googleapis.com/08/0a/61/a067726061b5d2/US2929922.pdf). que describe de forma clara la arquitectura básica de un láser: un medio material donde se produce la emisión estimulada, rodeado por un sistema de excitación y confinado ópticamente para amplificar la radiación. Muestro a continuación la figura principal de la patente de la invención de Townes y Schawlow. El cilindro rojo es el medio material donde se produce la emisión estimulada y el tubo amarillo que lo rodea es el sistema de bombeo o excitación, denominado “lamp energizing source”. La luz láser sale por el extremo de la derecha del tubo y mediante un sistema de lentes, se concentra en un punto donde se sitúa un detector (https://www.explainthatstuff.com/lasers.html).
El impacto de este trabajo fue enorme. Townes recibió el Premio Nobel de Física en 1964, mientras que Schawlow lo obtuvo en 1981. Aun así, la historia del láser no estaría completa sin mencionar las controversias que rodearon su autoría.
Gordon Gould y la batalla por la paternidad del láser
En 1957, un estudiante de Townes llamado Gordon Gould anotó en su cuaderno de laboratorio un esquema detallado de un dispositivo capaz de emitir luz coherente visible. Fue también Gould quien acuñó por primera vez el acrónimo LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), un término que acabaría imponiéndose universalmente.
Sin embargo, Gould cometió un error crucial: no patentó su idea en aquel momento. Como consecuencia, pasó cerca de veinte años inmerso en complejas batallas legales para que se reconociera su contribución. Finalmente, en 1977 logró obtener la patente US 4.161.436, que le otorgaba derechos sobre aspectos fundamentales del láser, permitiéndole recibir importantes compensaciones económicas.
Este episodio pone de manifiesto una realidad incómoda del progreso científico: las ideas, por brillantes que sean, necesitan protección legal y respaldo institucional para traducirse en reconocimiento y éxito tecnológico.
Theodore Maiman y el primer láser funcional
La materialización definitiva del láser llegó en 1960 de la mano de Theodore H. Maiman. Trabajando en los laboratorios de investigación de la empresa Hughes, en California, Maiman construyó el primer láser funcional de luz visible, basado en un cristal de rubí como medio activo (https://www.researchgate.net/figure/a-Theodore-Maimans-first-laser-removed-from-aluminum-cylinder-used-during_fig2_46158628)
El camino hacia la publicación de su descubrimiento no fue sencillo. Tras varios rechazos iniciales, su trabajo fue finalmente publicado el 6 de agosto de 1960 en la revista Nature, bajo el título “Stimulated Optical Radiation in Ruby”(https://www.dpma.de/docs/dpma/veroeffentlichungen/meilensteine/2020/artikellasermaimannature1960.pdf). El artículo, de apenas 300 palabras, es probablemente uno de los más breves jamás dedicados a un descubrimiento científico de tal magnitud.
Paradójicamente, a pesar de la trascendencia de su logro, Maiman nunca recibió el Premio Nobel. Fue nominado en dos ocasiones, pero el reconocimiento máximo nunca llegó. Su caso es un ejemplo paradigmático de cómo la historia de la ciencia no siempre reparte méritos de forma equitativa.
De la curiosidad al mercado: las primeras aplicaciones
Durante sus primeros años, el láser parecía carecer de aplicaciones claras. Sin embargo, esta percepción cambió rápidamente. El primer uso cotidiano del láser llegó en 1974 con los lectores de códigos de barras en supermercados, una aplicación aparentemente modesta pero de enorme impacto logístico y comercial.
En 1978 apareció el LaserDisc (https://laservideodisc.tripod.com/magnavision/id7.html), el primer producto de consumo masivo basado en tecnología láser, seguido en 1982 por el Compact Disc (CD), que marcó un antes y un después en la industria musical. Poco después llegarían las impresoras láser, consolidando esta tecnología como una herramienta indispensable en oficinas y hogares.
Estos primeros éxitos comerciales demostraron que el láser no era una curiosidad, sino una tecnología versátil, fiable y con un enorme potencial de expansión.
Omnipresencia del láser en la sociedad moderna
Hoy en día, los láseres están presentes en prácticamente todos los ámbitos de la sociedad tecnológica. Se utilizan en telecomunicaciones por fibra óptica, en medicina para cirugía de alta precisión, en la industria para corte y soldadura de materiales, en sistemas de defensa, en investigación científica y en el entretenimiento.
Además, desempeñan un papel clave en la fabricación de semiconductores, donde procesos como la litografía óptica dependen de fuentes láser extremadamente precisas. Sin ellos, la microelectrónica moderna simplemente no existiría.
El láser es, en definitiva, una tecnología transversal, invisible para el usuario final pero absolutamente esencial para el funcionamiento del mundo contemporáneo.
El láser como icono cultural: cine y ciencia
Desde sus primeros años, el láser capturó la imaginación del público. En 1964, la película Goldfinger popularizó la imagen del rayo láser como símbolo de tecnología avanzada y peligrosa. La escena en la que James Bond está a punto de ser cortado por un haz rojo quedó grabada en la memoria colectiva.
Curiosamente, el láser mostrado en la película era bastante fiel a los dispositivos reales de la época, incluyendo el sistema de bombeo óptico alrededor del medio activo. Este detalle refuerza la idea de que el láser no solo transformó la tecnología, sino también la cultura popular. La siguiente imagen compuesta es una escena de la película Goldfinger, en la que James Bond está a punto de ser cortado por un láser de color rojo. La escena muestra un láser que es un reflejo bastante fiel de los equipos existentes en la época en la que se rodó. En la parte inferior se observa el equipo láser de la película. Se aprecia perfectamente el bombeo óptico que rodea al medio láser (https://jamesbond.fandom.com/wiki/Industrial_Laser)
Reconocimiento científico y legado
Desde su invención, al menos diez premios Nobel han sido concedidos por trabajos relacionados con el láser, tanto en su desarrollo conceptual como en sus aplicaciones prácticas. Este impresionante balance refleja la profundidad y amplitud de su impacto científico.
El láser es hoy un ejemplo paradigmático de cómo la ciencia básica, impulsada por la curiosidad intelectual, puede acabar transformando radicalmente la sociedad. Lo que comenzó como una “solución en busca de un problema” se ha convertido en una de las herramientas más poderosas jamás creadas por el ser humano.
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