México

Mexicano Rafael González resuelve problema que Newton no pudo

Se trata de la solución a la aberración esférica en lentes ópticos.

Avatar del

Por Tec de Monterrey

El propio Isaac Newton no lo pudo resolver en su momento y aunque ya se habían encontrado aproximaciones, nadie había encontrado la respuesta completa. (Tec de Monterrey)

El propio Isaac Newton no lo pudo resolver en su momento y aunque ya se habían encontrado aproximaciones, nadie había encontrado la respuesta completa.  | Tec de Monterrey

MONTERREY, NL.-“Me acuerdo que una mañana me estaba preparando un pan con Nutella, y de repente dije: ¡madres! ¡está ahí!".

Así narra el mexicano Rafael González el momento justo en que descubrió la solución a un problema físico óptico con siglos sin resolverse.

El propio Isaac Newton no lo pudo resolver en su momento y aunque ya se habían encontrado aproximaciones, nadie había encontrado la respuesta completa. 

Se trata de la solución a la aberración esférica en lentes ópticos, con la que ahora muchas industrias (telescopios, cámaras, etc.)  podrán reducir grandes costos.

Esa mañana, luego de meses y meses de intentar solucionar la ecuación que planteaba el problema, Rafael supo que ya lo tenía. 

Subí a mi cuarto, me puse a programar, vi que salió y me puse a brincar de emoción”, narra a Conecta, del Tecnológico de Monterrey. 

Egresado del Tec de Monterrey de Ingeniería Física Industrial, y actualmente cursando un doctorado en nanotecnología ahí mismo, Rafael hizo alianza con su amigo Alejandro para resolver el reto.

Alejandro Chaparro, egresado de la UNAM, había invitado a Rafael a solucionar el problema; él llevaba ya 3 años buscando resolverlo. 

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. Yo le decía que era un pantano y no iba a poder", afirma Rafael.

UN PROBLEMA MILENARIO

El primero en fundamentar el problema fue el matemático griego Diocles, hace más de 2 mil años.

Después, durante siglos, científicos como Newton o Leibniz habían intentado resolver el 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. 

En 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. 

Nadie había podido resolverlo plenamente.

LA 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 parte de su superficie). 

Sin embargo, hasta ahora, la calibración de estos lentes dependía de un cálculo no del todo preciso. 

"(En contraste) la solución analítica (hallada por ellos) es exacta; al utilizar la ecuación tendrás el resultado preciso sin importar que cambien las variables”, explica.

Rafael y Alejandro publicaron la solución en el artículo General formula for bi-aspheric singlet lends design free of spherical aberration, en la revista especializada Applied Optics.

“Nos fue muy bien porque tuvimos la distinción del editor; eso es muy raro: Menos del 1 por ciento de los 35 mil 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%.".

EL IMPACTO DE LA FÓRMULA

Julio César Gutiérrez, profesor del Tec 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.

“Rafael es un muy buen alumno; entusiasta e independiente. Tiene mucha iniciativa para intentar resolver problemas retadores". 

EL APOYO DEL TEC

Con 28 años de edad, 6 artículos publicados en revistas científicas -4 de ellos sobre este tema- y 3 más en revisión, Rafael destacó el apoyo que recibió del Tec.

Celebró los recursos de la institución, tales como el apoyo con una licencia del software Mathematica, que usó para realizar las ecuaciones y simulaciones del problema.

“Sin embargo, el mayor apoyo que tuve del Tec fue sin duda la confianza de mi asesor, que te impulsa a proponer algo y partírtela, aunque te quedes trabado", afirmó.

Y él da testimonio de eso, al poder descansar, tras haber podido resolver este milenario problema. 

"Ya llevaba muchos meses obsesionado", dice Rafael riendo. Pero ya puede decir: Problema resuelto.


 

En esta nota
  • Ciencia
  • Tecnología
  • Científicos mexicanos

Comentarios